Foi desenvolvido um estudo com o objetivo de avaliar o efeito de diferentes sistemas de pastejo e manejo da pastagem sobre o Intervalo Hídrico Ótimo (IHO). A amostragem foi realizada na área experimental do Centro Nacional de Pesquisa de Gado de Corte, unidade da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa Gado de Corte). O solo estudado foi um Latossolo Vermelho Distrófico argiloso. Foram avaliados quatro piquetes, sendo dois no sistema de pastejo contínuo e dois no sistema de pastejo rotacionado, e uma área de cerrado (CN). No sistema de pastejo contínuo, implementado com a espécie Brachiaria decumbens cv. Basilisk, foram retiradas 30 amostras por piquete, obedecendo a uma malha regular de 10 x 10 m, sendo que um dos piquetes não havia recebido adubação de manutenção (Cs) enquanto o outro havia recebido adubação bianual de manutenção (Cc). No sistema de pastejo rotacionado, implementado com a espécie Panicum maximum cv. Tanzânia, foram retiradas 60 amostras por piquete, sendo 30 na posição espacial touceira (t) e 30 na posição espacial entre touceiras (e), obedecendo a uma malha regular de 5 x 10 m. O diferencial entre os piquetes no sistema de pastejo rotacionado foi o resíduo pós pastejo. Em um dos piquetes o resíduo era de 2,0-2,5 Mg matéria seca total (MST) ha -1 (R1), enquanto no outro era de 3,0-3,5 Mg MST ha -1 (R2). No CN foram retiradas 30 amostras obedecendo a uma malha regular de 10 x 10 m. As amostras foram submetidas a um gradiente de tensão de água sendo posteriormente utilizadas nas determinações da densidade do solo (Ds), resistência à penetração de raízes (RP) e umidade volumétrica (qV). Em seguida, os resultados foram utilizados para o ajuste por regressão das curvas de resistência à penetração (CRP) e retenção de água do solo (CRA). Através da CRP e da CRA foi possível quantificar o IHO e a densidade crítica (Dsc), definida como o valor de Ds onde o IHO é igual a zero. O CN apresentou a melhor condição física do solo para o crescimento de plantas, sendo o IHO igual à água disponível. No sistema de pastejo contínuo estudado, a realização de adubação de manutenção não influenciou o IHO, o que foi atribuído às taxas de lotação animal equivalentes nos dois piquetes. O sistema de pastejo rotacionado apresentou as piores condições físicas do solo para o crescimento vegetal, avaliadas pelo critério do IHO. Os maiores valores de Ds e menor IHO foram observados no R1e, o que foi atribuído às taxas de lotação elevadas aplicadas neste piquete. A posição espacial de amostragem (touceira e entre touceiras) não exerceu influência sobre o IHO no R2 enquanto no R1 o IHO foi muito menor entre as touceiras, o que pode ser atribuído ao hábito de crescimento cespitoso da espécie Panicum maximum cv. Tanzânia, deixando parte do solo descoberto e, portanto, sujeito à ação direta do pisoteio dos animais. / A study was developed for evaluating the effect of different grazing systems and pasture management strategies on the Least Limiting Water Range (LLWR). The experimental site was located at the National Beef Cattle Research Center of Brazilian Agricultural Research Corporation (Embrapa Beef Cattle). The soil studied was a clay Oxisol (Typic Acrudox). Five sampling sites were selected: two under continuous grazing system, two under intensive short-duration grazing system, and one under native vegetation "cerrado" (CN). Thirty soil cores were collected in each site under continuous grazing system, established with Brachiaria decumbens cv. Basilisk species. Sampling at continuous grazing sites was performed in a 10 x 10 m regular grid. One of the continuos grazing sites had received biannual fertilization (Cc) while the other was not fertilized (Cs). Sixty soil cores were collected in each site under intensive short-duration grazing system, established with Panicum maximum cv. Tanzânia species, with thirty cores in the spatial position under the plants (up) and thirty cores in the spatial position between the plants (bp). Sampling at intensive short-duration grazing sites was performed in a 5 x 10 m regular grid. The difference between sites in intensive short-duration grazing system was the post-graze stubble. The post-graze stubble was 2,0-2,5 Mg total dry matter (TDM) ha -1 in one site (R1), and 3,0-3,5 Mg TDM ha -1 in the other (R2). Thirty soil cores were collected in CN, in a 10 x 10 m regular grid. The cores were subjected to a soil water suction gradient, and then used for soil bulk density (Db), soil penetration resistance (PR) and volumetric water content (qV) determinations. The data was used for developing soil resistance to penetration curve (SRP) and soil water retention curve (SWR) models doing regression fitting procedures. From SRP and SWR was possible to quantify the LLWR and the critical bulk density value (Dbc) identified as the Db value where LLWR is null. The CN site had the best soil physical condition for plant growth with the LLWR equal to available water. The fertilization did not influenced the LLWR in the continuos grazing system under evaluation, as a consequence of the similar stocking rates at both sites. The intensive short-duration grazing system had the worst soil physical condition for plant growth, as evaluated by the LLWR. The highest Db values and the lowest LLWR were found in R1bp, which may be a consequence of the high stocking rates observed at this site. The spatial sampling position (under the plants and between the plants) did not influenced the LLWR in the R2 site while in R1 the LLWR was much lower between plants. This result is a consequence of the cespitose growth habit of the Panicum maximum cv. Tanzânia species, which leaves part of the soil surface uncovered and subjected to a direct action of animal trampling.

Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2017-12-14T11:25:10Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) LUIS MIGUEL SCHIEBELBEIN.pdf: 7282167 bytes, checksum: ea6dc8bd40a37c7d77ca2ee7016e1d08 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-14T11:25:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) LUIS MIGUEL SCHIEBELBEIN.pdf: 7282167 bytes, checksum: ea6dc8bd40a37c7d77ca2ee7016e1d08 (MD5) Previous issue date: 2017-06-13 / Culturas como o milho são altamente influenciadas pelo sistema de manejo e cobertura do solo, época de semeadura e pelas condições meteorológicas locais durante o seu ciclo. A interação entre estes fatores resultará no acúmulo de matéria seca pela cultura que será revertido em produtividade. Na avaliação do efeito de diferentes densidades populacionais de plantas, coberturas de inverno e épocas de semeadura sobre a disponibilidade de água no solo condicionada pelos atributos físicos do solo e os componentes de rendimento da cultura do milho, conduziu-se um ensaio nas safras 2014/2015 e 2015/2016 no município de Ponta Grosa, PR, utilizando-se como híbrido o P30F53YH. O delineamento experimental foi o de parcelas subdivididas, repetidas em três épocas de semeadura (15 de setembro, 30 de outubro e 15 de dezembro), constando de coberturas de inverno nas parcelas (palhada de aveia, pousio e solo nu) e de cinco populações de plantas (40.000, 60.000, 80.000, 100.000 e 120.000 plantas ha-1) nas subparcelas. Foram avaliadas características morfológicas da planta (altura de planta, diâmetro de colmo, altura de inserção de espiga, número de folhas, área foliar e índice de área foliar), além dos componentes de rendimento (número de fileiras por espiga, número de grãos por fileira, massa de mil grãos e massa de espiga) e produtividade, em quatro plantas por subparcela. Foi realizado o balanço hídrico sequencial para as duas safras em estudo. O solo da área foi caracterizado, tendo sido determinada a sua densidade global, textura e ajustando-se para as profundidades de 0 a 0,10 m, 0,10 a 0,20 m, 0,20 a 0,30 m, 0,30 a 0,40 e 0,40 a 1,0 m as curvas de retenção de água pelo modelo proposto por van Genuchten (1980). A partir destes atributos, determinou-se a distribuição da porosidade total do solo e a sua classificação quanto à função. Utilizaram-se métodos de estatística multivariada na análise das informações, objetivando a obtenção de respostas globais a partir das variáveis levantadas. Foi ajustado um modelo senoidal de crescimento de plantas, o qual demonstrou alta correlação com o regime vigente dos elementos meteorológicos locais, permitindo a determinação do ponto de inflexão da taxa de crescimento da planta em altura e a sua relação com a temperatura, a radiação solar global, a disponibilidade de água no solo e o saldo de radiação. Não foram observados períodos de estiagem durante as duas safras. Não se observou efeito das diferentes coberturas de solo sobre o crescimento das plantas e produtividade. A produtividade final e os demais parâmetros morfológicos obtidos encontraram-se dentro do padrão esperado para o híbrido. As populações de plantas afetaram a produtividade, tendo sido crescente até a população de 120.000 plantas ha-1, sob as quais também foi encontrado o maior índice de área foliar. O solo era homogêneo em toda área de cultivo não se constatando efeito de cobertura de solo sobre os componentes de rendimento e a produtividade final da cultura. Houve efeito interativo entre épocas de semeadura, população de plantas e cobertura do solo para as semeaduras realizadas em 30 de outubro e 15 de dezembro (2014/2015) e para 15 de setembro (2015/2016) sobre a produtividade do milho. As produtividades e os demais parâmetros morfológicos obtidos foram expressos na localidade estudada em decorrência do potencial genético do híbrido de milho. / Crops such corn (Zea mays L.) are highly influenced by the management practices, soil coverings, sowing dates and local meteorological conditions throughout the crop growing season at a given site. The interaction among such factors will result in dry matter accumulation by the crop that will in turn be converted into productivity. At the assessment of the effects of different planting populations, winter coverings and sowing dates on soil water availability conditioned by the soil physical attributes, as well as on the yield components of the crop, a field trial was carried out at the years of 2014/2015 and 2015/2016 in Ponta Grossa, State of Paraná, Brazil, with P30F53YH as the genotype considered herein. The experimental design was a split plot scheme repeated over three sowing dates (September 15, October 30, and December 15), taking into account three different winter coverings (oat straw, fallow, and bare soil) and five planting populations (40,000; 60,000; 80,000; 100,000 and 120,000 plants ha-1) in the split plots. Morphological features of the plants (plant height, stalk diameter, insertion height of ears, number of leaves, leaf area, and leaf area index) along with yield components (number of rows per ear, number of grains per row, a thousand mass of grains, and mass of ears) plus yield in four plants per split plot were evaluated in the current study. Sequential water balances were performed throughout two crop growing seasons. The soil of the experimental area was characterized, having the soil bulk density and texture been determined and adjusting for the soil layers 0-0.10, 0.10-0.20, 0.20-0.30, 0.30-0.40, and 0.40-0.50 m water retention curves by the model proposed by van Genuchten (1980). From such physical attributes of the soil the distribution of soil total porosity and its classification regarding a more fitting mathematical function were determined. Multivariate statistical methods were used at the analyses of information in order to search for global responses from the studied variables. A sinusoidal model of crop growing was adjusted, which showed a high correlation with the regime of local meteorological elements, allowing therefore for the determination of inflexion points of plant growth rates in height and its relationship with temperature, global solar radiation, soil water availability and net radiation. Significant periods of draught over the course of the crop growing seasons were not observed. Moreover, effects of different soil coverings on corn growing and yield were not detected as well. The final yield and all morphological features of the crop obtained were found to be within the expected standard for the genotype of corn in study. Planting populations affected yield, with increasing values up to planting populations over 120,000 plants ha-1, under which the highest leaf area indices were found. The soil was homogeneous at the entire experimental area and no effect of soil covering on yield components and crop final productivity was identified at all. An interactive effect of sowing dates, planting populations and soil coverings for the sowing dates of October 30 and December 15 (2014/2015) and also for September 15 (2015/2016) on corn yield was observed. Biological yield along with all morphological parameters of the plants were expressed as a result of the genetic potential of the corn genotype at the studied site.

Effective agricultural planning and environmental monitoring requires basic soil information. However, analyzing soil properties by conventional methods is often expensive and time consuming. In addition, these analyses result in chemical residues, which may be environmentally hazardous. In recent decades near-infrared diffuse reflectance spectroscopy (400-2500 nm) has been shown to be a viable alternative for rapidly analyzing soil properties. Information needs to be mathematically extracted from the spectra in order to correlate them with soil properties, and multivariate statistics are often used to calibrate soil prediction models.However, soils evaluated by the mid-IR region (4000 to 400 cm-1) warrants new studies. The primary aim of this study was to investigate the feasibility to use soil spectral data and chemometrics methods to predict soil properties, in order to reduce the number of conventional soil analyses. The understanding of the relationships between spectral characteristics and the physic-chemical properties of soils were evaluated in three different studies with soils of: (i) spectral library (Chapter 1), (ii) amazonian region (Chapter 2), (iii) soils contaminated with heavy metals and tannery sludge (Chapter 3).It was possible to identify regions of the vis-NIR and mid-IR spectra that showed absorption features due to water, iron oxides, and clay minerals. In Chapter 1 the predicted models for clay and soil organic matter showed high accuracy. It reflects the influence of the direct spectral responses of these properties in the NIR. The division of the large library into smaller subsets based on variation in the spectra characteristics was the best alternative to quantify soil attributes in tropical soils by Partial Least Square regressions. Another alternative would be to use Boosted regression trees for the whole library. In Chapter 2, the mid-IR predicted models outperformed the vis-NIR. Comparison of the interpolation results revealed that the predictions of the PLS regression (mid-IR and vis-NIR) adequately reproduced the spatial pattern of the properties evaluated, especially soil organic carbon and cation exchange capacity and, had the ability to predict the soil properties of unknown samples from a different geographical location. In Chapter 3, the metals adsorption to soil constituents caused expressive changes in soil spectral curves, showing spectral differentiation between highly contaminated soil and soils that are relatively contaminant-free. The results indicate that the Cr pseudo-total content can be predicted by spectroscopy reflectance with both sensors data. Fe and Mn also can be predicted accuratley by vis-NIR. The vis-NIR models outperformed the mid-IR. Besides these results, the vis-NIR instrument has less complicated sample and can be used directly in the field using portable spectrorradiometers. / Para o planejamento agrícola e o monitoramento ambiental são necessárias informações sobre os solos. As análises de solos realizadas através de métodos convencionais em laboratório são normalmente caras e demoradas. Além disso, geram resíduos químicos que caso não sejam dispostos e/ou tratados adequadamente, podem contaminar o ambiente. Nas últimas décadas a espectroscopia de reflectância difusa na região do visível e infravermelho próximo (vis-NIR, 400-2500 nm) do espectroeletromagnético tem se mostrado uma alternativa viável para analisar atributos de solo de maneira rápida. Para tanto, a informação espectral é matematicamente extraída do espectro e métodos multivariados são usados afim de correlacioná-la com as propriedades do solo. Entretanto, ainda são poucos estudos de solos em que a espectroscopia de reflectância na região do infravermelho médio (mid-IR, 4000-400 cm-1) foi usada. Objetivaram-se com este trabalho investigar a viabilidade da utilização de dados espectrais vis-NIR e mid-IR de solos e métodos quimiométricos para predizer as propriedades dos mesmos, a fim de reduzir o número de análises convencionais de terra. As relações existentes entre características espectrais e propriedades físico-químicas de solos tropicais foram avaliadas em três estudos distintos com solos (i) de uma biblioteca espectral (Capítulo 1), (ii) da região amazônica (Capítulo 2) e, (iii) contaminados com metais pesados e lodo de curtume (Capítulo 3). Foi possível identificar faixas espectrais nas regiões do vis-NIR e mid-IR relacionadas às feições de absorção características da água, óxidos de ferro e minerais de argila. No capítulo 1 os modelos de predição vis-NIR de argila e matéria orgânica do solo apresentaram elevada acurácia. Isto reflete a influência direta destas propriedades do solo na sua resposta espectral. A divisão da biblioteca espectral em subgrupos menores baseada nas características espectrais foi eficiente na quantificação de atributos de solos tropicais. Outra alternativa foi usar o método de regressão de árvores para o conjunto total de dados. No capítulo 2, os modelos de predição mid-IR foram mais precisos que os vis-NIR. Os modelos de carbono orgânico do solo e capacidade de troca catiônica obtidos pela regressão pelo método dos mínimos quadrados parciais permitiram a reprodução do padrão espacial destas propriedades na área estudada (r > 0.81); e puderam ser aplicados em uma área geográfica diferente, em amostras de solos desconhecidas. No capítulo 3, a adsorção de metais em constituintes dos solos provocou mudanças nas curvas espectrais dos mesmos, mostrando diferenças entre solos altamente contaminados por metais pesados e solos livres de contaminação. Os teores de Cr (semi-total) no solo pode ser predito através da espectroscopia de reflectância vis-NIR-mid-IR e regressão por mínimos quadrados parciais. Fe e Mn também foram preditos com acurácia usando dados vis-NIR. Em geral, os modelos de predição vis- NIR de metais pesados foram mais precisos que o mid-IR. A vantagem da utilização do sensor vis-NIR está no preparo mais simples de amostras e na possibilidade de utilizá-lo diretamente no campo.

Foi desenvolvido um estudo com o objetivo de avaliar o efeito de diferentes sistemas de pastejo e manejo da pastagem sobre o Intervalo Hídrico Ótimo (IHO). A amostragem foi realizada na área experimental do Centro Nacional de Pesquisa de Gado de Corte, unidade da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa Gado de Corte). O solo estudado foi um Latossolo Vermelho Distrófico argiloso. Foram avaliados quatro piquetes, sendo dois no sistema de pastejo contínuo e dois no sistema de pastejo rotacionado, e uma área de cerrado (CN). No sistema de pastejo contínuo, implementado com a espécie Brachiaria decumbens cv. Basilisk, foram retiradas 30 amostras por piquete, obedecendo a uma malha regular de 10 x 10 m, sendo que um dos piquetes não havia recebido adubação de manutenção (Cs) enquanto o outro havia recebido adubação bianual de manutenção (Cc). No sistema de pastejo rotacionado, implementado com a espécie Panicum maximum cv. Tanzânia, foram retiradas 60 amostras por piquete, sendo 30 na posição espacial touceira (t) e 30 na posição espacial entre touceiras (e), obedecendo a uma malha regular de 5 x 10 m. O diferencial entre os piquetes no sistema de pastejo rotacionado foi o resíduo pós pastejo. Em um dos piquetes o resíduo era de 2,0-2,5 Mg matéria seca total (MST) ha -1 (R1), enquanto no outro era de 3,0-3,5 Mg MST ha -1 (R2). No CN foram retiradas 30 amostras obedecendo a uma malha regular de 10 x 10 m. As amostras foram submetidas a um gradiente de tensão de água sendo posteriormente utilizadas nas determinações da densidade do solo (Ds), resistência à penetração de raízes (RP) e umidade volumétrica (qV). Em seguida, os resultados foram utilizados para o ajuste por regressão das curvas de resistência à penetração (CRP) e retenção de água do solo (CRA). Através da CRP e da CRA foi possível quantificar o IHO e a densidade crítica (Dsc), definida como o valor de Ds onde o IHO é igual a zero. O CN apresentou a melhor condição física do solo para o crescimento de plantas, sendo o IHO igual à água disponível. No sistema de pastejo contínuo estudado, a realização de adubação de manutenção não influenciou o IHO, o que foi atribuído às taxas de lotação animal equivalentes nos dois piquetes. O sistema de pastejo rotacionado apresentou as piores condições físicas do solo para o crescimento vegetal, avaliadas pelo critério do IHO. Os maiores valores de Ds e menor IHO foram observados no R1e, o que foi atribuído às taxas de lotação elevadas aplicadas neste piquete. A posição espacial de amostragem (touceira e entre touceiras) não exerceu influência sobre o IHO no R2 enquanto no R1 o IHO foi muito menor entre as touceiras, o que pode ser atribuído ao hábito de crescimento cespitoso da espécie Panicum maximum cv. Tanzânia, deixando parte do solo descoberto e, portanto, sujeito à ação direta do pisoteio dos animais. / A study was developed for evaluating the effect of different grazing systems and pasture management strategies on the Least Limiting Water Range (LLWR). The experimental site was located at the National Beef Cattle Research Center of Brazilian Agricultural Research Corporation (Embrapa Beef Cattle). The soil studied was a clay Oxisol (Typic Acrudox). Five sampling sites were selected: two under continuous grazing system, two under intensive short-duration grazing system, and one under native vegetation "cerrado" (CN). Thirty soil cores were collected in each site under continuous grazing system, established with Brachiaria decumbens cv. Basilisk species. Sampling at continuous grazing sites was performed in a 10 x 10 m regular grid. One of the continuos grazing sites had received biannual fertilization (Cc) while the other was not fertilized (Cs). Sixty soil cores were collected in each site under intensive short-duration grazing system, established with Panicum maximum cv. Tanzânia species, with thirty cores in the spatial position under the plants (up) and thirty cores in the spatial position between the plants (bp). Sampling at intensive short-duration grazing sites was performed in a 5 x 10 m regular grid. The difference between sites in intensive short-duration grazing system was the post-graze stubble. The post-graze stubble was 2,0-2,5 Mg total dry matter (TDM) ha -1 in one site (R1), and 3,0-3,5 Mg TDM ha -1 in the other (R2). Thirty soil cores were collected in CN, in a 10 x 10 m regular grid. The cores were subjected to a soil water suction gradient, and then used for soil bulk density (Db), soil penetration resistance (PR) and volumetric water content (qV) determinations. The data was used for developing soil resistance to penetration curve (SRP) and soil water retention curve (SWR) models doing regression fitting procedures. From SRP and SWR was possible to quantify the LLWR and the critical bulk density value (Dbc) identified as the Db value where LLWR is null. The CN site had the best soil physical condition for plant growth with the LLWR equal to available water. The fertilization did not influenced the LLWR in the continuos grazing system under evaluation, as a consequence of the similar stocking rates at both sites. The intensive short-duration grazing system had the worst soil physical condition for plant growth, as evaluated by the LLWR. The highest Db values and the lowest LLWR were found in R1bp, which may be a consequence of the high stocking rates observed at this site. The spatial sampling position (under the plants and between the plants) did not influenced the LLWR in the R2 site while in R1 the LLWR was much lower between plants. This result is a consequence of the cespitose growth habit of the Panicum maximum cv. Tanzânia species, which leaves part of the soil surface uncovered and subjected to a direct action of animal trampling.

Effective agricultural planning and environmental monitoring requires basic soil information. However, analyzing soil properties by conventional methods is often expensive and time consuming. In addition, these analyses result in chemical residues, which may be environmentally hazardous. In recent decades near-infrared diffuse reflectance spectroscopy (400-2500 nm) has been shown to be a viable alternative for rapidly analyzing soil properties. Information needs to be mathematically extracted from the spectra in order to correlate them with soil properties, and multivariate statistics are often used to calibrate soil prediction models.However, soils evaluated by the mid-IR region (4000 to 400 cm-1) warrants new studies. The primary aim of this study was to investigate the feasibility to use soil spectral data and chemometrics methods to predict soil properties, in order to reduce the number of conventional soil analyses. The understanding of the relationships between spectral characteristics and the physic-chemical properties of soils were evaluated in three different studies with soils of: (i) spectral library (Chapter 1), (ii) amazonian region (Chapter 2), (iii) soils contaminated with heavy metals and tannery sludge (Chapter 3).It was possible to identify regions of the vis-NIR and mid-IR spectra that showed absorption features due to water, iron oxides, and clay minerals. In Chapter 1 the predicted models for clay and soil organic matter showed high accuracy. It reflects the influence of the direct spectral responses of these properties in the NIR. The division of the large library into smaller subsets based on variation in the spectra characteristics was the best alternative to quantify soil attributes in tropical soils by Partial Least Square regressions. Another alternative would be to use Boosted regression trees for the whole library. In Chapter 2, the mid-IR predicted models outperformed the vis-NIR. Comparison of the interpolation results revealed that the predictions of the PLS regression (mid-IR and vis-NIR) adequately reproduced the spatial pattern of the properties evaluated, especially soil organic carbon and cation exchange capacity and, had the ability to predict the soil properties of unknown samples from a different geographical location. In Chapter 3, the metals adsorption to soil constituents caused expressive changes in soil spectral curves, showing spectral differentiation between highly contaminated soil and soils that are relatively contaminant-free. The results indicate that the Cr pseudo-total content can be predicted by spectroscopy reflectance with both sensors data. Fe and Mn also can be predicted accuratley by vis-NIR. The vis-NIR models outperformed the mid-IR. Besides these results, the vis-NIR instrument has less complicated sample and can be used directly in the field using portable spectrorradiometers. / Para o planejamento agrícola e o monitoramento ambiental são necessárias informações sobre os solos. As análises de solos realizadas através de métodos convencionais em laboratório são normalmente caras e demoradas. Além disso, geram resíduos químicos que caso não sejam dispostos e/ou tratados adequadamente, podem contaminar o ambiente. Nas últimas décadas a espectroscopia de reflectância difusa na região do visível e infravermelho próximo (vis-NIR, 400-2500 nm) do espectroeletromagnético tem se mostrado uma alternativa viável para analisar atributos de solo de maneira rápida. Para tanto, a informação espectral é matematicamente extraída do espectro e métodos multivariados são usados afim de correlacioná-la com as propriedades do solo. Entretanto, ainda são poucos estudos de solos em que a espectroscopia de reflectância na região do infravermelho médio (mid-IR, 4000-400 cm-1) foi usada. Objetivaram-se com este trabalho investigar a viabilidade da utilização de dados espectrais vis-NIR e mid-IR de solos e métodos quimiométricos para predizer as propriedades dos mesmos, a fim de reduzir o número de análises convencionais de terra. As relações existentes entre características espectrais e propriedades físico-químicas de solos tropicais foram avaliadas em três estudos distintos com solos (i) de uma biblioteca espectral (Capítulo 1), (ii) da região amazônica (Capítulo 2) e, (iii) contaminados com metais pesados e lodo de curtume (Capítulo 3). Foi possível identificar faixas espectrais nas regiões do vis-NIR e mid-IR relacionadas às feições de absorção características da água, óxidos de ferro e minerais de argila. No capítulo 1 os modelos de predição vis-NIR de argila e matéria orgânica do solo apresentaram elevada acurácia. Isto reflete a influência direta destas propriedades do solo na sua resposta espectral. A divisão da biblioteca espectral em subgrupos menores baseada nas características espectrais foi eficiente na quantificação de atributos de solos tropicais. Outra alternativa foi usar o método de regressão de árvores para o conjunto total de dados. No capítulo 2, os modelos de predição mid-IR foram mais precisos que os vis-NIR. Os modelos de carbono orgânico do solo e capacidade de troca catiônica obtidos pela regressão pelo método dos mínimos quadrados parciais permitiram a reprodução do padrão espacial destas propriedades na área estudada (r > 0.81); e puderam ser aplicados em uma área geográfica diferente, em amostras de solos desconhecidas. No capítulo 3, a adsorção de metais em constituintes dos solos provocou mudanças nas curvas espectrais dos mesmos, mostrando diferenças entre solos altamente contaminados por metais pesados e solos livres de contaminação. Os teores de Cr (semi-total) no solo pode ser predito através da espectroscopia de reflectância vis-NIR-mid-IR e regressão por mínimos quadrados parciais. Fe e Mn também foram preditos com acurácia usando dados vis-NIR. Em geral, os modelos de predição vis- NIR de metais pesados foram mais precisos que o mid-IR. A vantagem da utilização do sensor vis-NIR está no preparo mais simples de amostras e na possibilidade de utilizá-lo diretamente no campo.

[pt] No Brasil, os riscos à saúde humana resultantes da exposição a compostos químicos vêm sendo abordados há poucos anos. Em 2009 foi publicada a Resolução CONAMA 420 que deu início à regulamentação desta prática e em 2013 o procedimento de avaliação de riscos à saúde humana em áreas contaminadas foi normatizado através da NBR 16209. Esta dissertação apresenta um estudo de avaliação de risco à saúde humana a partir de um estudo de caso de uma área contaminada com hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs), considerando a exposição de futuros trabalhadores da área. Diante dos resultados obtidos foi realizada uma análise de sensibilidade dos parâmetros do meio físico da área de estudo para que fosse possível determinar e recomendar quais devem ser melhor investigados em estudos de áreas contaminadas com HPAs. Os resultados de risco à saúde humana mostraram que a rota de exposição mais crítica para o estudo de caso é a inalação de vapores em ambientes fechados, devido à ocorrência de compostos de baixo peso molecular, como o naftaleno. A análise de sensibilidade mostrou que o parâmetro do meio físico que exerceu maior influência nos resultados de risco à saúde humana foi a fração de carbono orgânico (FOC). Quanto maior a FOC menor foi o risco por inalação em ambientes abertos, fechados ou contato direto com a água subterrânea. / [en] In Brazil, the risks to human health from exposure to chemical compounds have been discussed since few years ago. In 2009 federal resolution CONAMA 420 was published, starting the regulation of this practice, and in 2013 the procedure of human health risk assessment (HHRA) in contaminated areas was regulated by the Brazilian Regulatory Standard (NBR) 16209. This dissertation presents a HHRA for a case study of an area contaminated with Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs), considering the exposure of future workers in the area. Based on the results a sensitivity analysis of the soil physical parameters of the study area was performed to determine and recommend which of the parameters should be further investigated in studies of areas contaminated with PAHs. The results of the HHRA showed that the most critical exposure pathway to case study is the inhalation of indoor air due to the occurrence of low molecular weight compounds such as naphthalene. The sensitivity analysis showed that the soil physical parameter that had greater influence on the risk results was the fraction of organic carbon (FOC). The higher the FOC the lower was the risk for inhalation in outdoor spaces, enclosed spaces or direct contact with groundwater.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Soil compaction has been becoming one of the main impacts caused by the activities of mechanized harvesting. The weight and movement of machines at the time of cutting and loading of timber combined with the not appropriate moisture condition of the soil are the main causes of soil structural degradation, observed mainly by changes in soil physical properties. Thus, this study aimed to identify soil compaction caused due to forest harvesting stages of Pinus taeda L. performed on three different soil moistures. A study in the city of Quedas do Iguaçu in southwestern Paraná was carried out in pine stands of Araupel S/A company. The research was assessed as completely randomized in and sub-subdivide plots with five replications. The eighteen treatments consisted of the interaction of three factors, namely: moisture (rainy day harvesting and 3 and 7 days after rain); harvesting operations (machine traffic (MT); no machine traffic (NMT) and timer landing (TL)); and time of collection (before and after harvest), being major plot, subdivided plots, and sub-subdivided plots in time, respectively. Soil under a native forest adjacent to the experiment was evaluated to infer on the changes caused to the soil regarding its cultivation and management. Results indicated that the difference in soil moisture represented by the different days of harvest after a rain did not influence differently the soil compaction. On the other hand, harvesting operations (MT, NMT and TL) impacted soil to a depth of 10 cm causing compaction on the traffic lines of the machines, while the eventual falling trees at the time of cutting and timber landing did not cause changes in density, macroporosity and resistance to penetration. The residual biomass from forest harvesting was essential to minimize soil compaction caused by machinery traffic that was close to the maximum. Comparison of physical parameters of soil under native forest and pine stand showed that planting and management of soils covered by natural forests alter the physical properties of the surface until 30 cm of depth. / A compactação vem se tornando um dos principais impactos causados ao solo pelas atividades de colheita florestal mecanizada. O peso e a movimentação das máquinas no momento do corte e extração da madeira, aliada à condição de umidade do solo imprópria para tal são as principais causas da degradação estrutural do solo, verificada principalmente por alterações em suas propriedades físicas. Nesse sentido, este trabalho objetivou identificar a compactação causada devido às etapas de colheita florestal de Pinus taeda L. realizada em três diferentes umidades do solo. O estudo foi realizado no município de Quedas do Iguaçu, em povoamento da empresa Araupel S/A. A pesquisa foi avaliada como delineamento inteiramente casualizado em parcelas sub-subdivididas, com dezoito tratamentos e cinco repetições. Os tratamentos foram compostos pela interação de três fatores, sendo eles: umidade (colheita em dia de chuva, três dias após a chuva e sete dias após a chuva), operações de colheita (com passagem de máquinas (CP), sem passagem de máquinas (SP) e estaleiro (E), e a ocasião de coleta (antes e depois da colheita), sendo respectivamente, parcela principal, parcelas subdivididas e parcelas sub-subdivididas no tempo. O solo sob uma floresta nativa adjacente ao experimento foi avaliado para inferir sobre as alterações provocados no solo pelo cultivo e manejo do mesmo. Os resultados obtidos indicam que a diferença de umidade no solo, representada pela colheita em diferentes números de dias após uma chuva, não influenciou de maneira diferenciada na compactação do solo. Por outro lado, as operações de colheita (CP, SP e E) impactaram o solo até a profundidade de 10 cm, causando a compactação nas linhas de tráfego das máquinas, enquanto que a eventual queda de árvores no momento do corte e o empilhamento de toras não provocaram alterações na densidade, macroporosidade e resistência a penetração. A biomassa residual da colheita florestal foi essencial para minimizar a compactação do solo causada pelo tráfego das máquinas que foi próxima da máxima. A comparação de parâmetros físicos do solo sob mata nativa e povoamento de pinus mostrou que o cultivo e manejo de solos que um dia foram cobertos por florestas naturais provoca alterações nas propriedades físicas do solo da superfície até 30 cm de profundidade.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:37:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lucas Contarato Pilon.pdf: 1648966 bytes, checksum: cac40ef638ed16eaccc0afa53f321565 (MD5) Previous issue date: 2013-02-28 / Diante da necessidade de obter informações sobre o cultivo de cafeeiros arborizados, o objetivo do trabalho é avaliar a relação dos atributos químicos, físicos e os componentes da matéria orgânica do solo sob cultivo de café consorciado com diferentes espécies arbóreas, comparativamente ao café cultivado a pleno sol, tendo como referência uma área sob floresta. O trabalho foi conduzido em sistemas de produção de café, numa propriedade familiar, município de Nova Venécia - ES. O solo da área é um ARGISSOLO AMARELO Distrocoeso típico, cultivado com café conilon consorciado com árvores, nos seguintes sistemas de uso e manejo: 1) café sem consórcio (pleno sol), 2) café consorciado com nim (Azadirachta indica), 3) café consorciado com cedro australiano (Cedrela fissilis) e 4) café consorciado com teca (Tectona grandis). Foi utilizado um solo de área florestal, como referência. A amostragem do solo foi realizada nas seguintes profundidades: 0,0 0,05; 0,05 0,10; 0,10 0,20; e 0,20 0,40 m, avaliando-se atributos químicos (pH, P, K, Ca, Mg, Al, H+Al, N, C total, C ext em água, C biomassa microbiana e emissão de CO2) e físicos do solo (granulometria, densidade do solo e de partículas, porosidade total, macro e microporosidade, estabilidade de agregados, resistência do solo à penetração e umidade do solo). A avaliação do carbono solúvel (C ext) e do carbono da biomassa microbiana do solo (CBMS) foi realizada em duas épocas (março e setembro/2012) nas profundidades de 0,0 0,05 e 0,05 0,10 m; já a emissão de CO2 foi medida na mesma época que, na presença e ausência de serapilheira. Os resultados experimentais mostram que os sistemas de uso e manejo apresentam comportamento diferenciado para grande parte dos atributos estudados. O solo florestal apresenta maiores teores e estoques de carbono orgânico total e nitrogênio total, 19,8 e 1,99 Mg ha-1 respectivamente, além de maior teor de carbono na biomassa microbiana (518,8 μg g-1 solo em março e 364,8 μg g-1 solo em setembro). Os atributos dos solos sob cafeeiros consorciados, de maneira geral, não diferem do solo sob cafeeiro a pleno sol, exceção feita para os atributos Mg, N e o C ext, C-BMS, quociente microbiano (qMic) na duas épocas de coleta, os quais são superiores nos consórcios agroflorestais, e o quociente metabólico (qCO2) inferior, denotando maior estabilidade dos cafeeiros arborizados. O café a pleno sol mostra-se um agroecossitema mais perturbado com maior qCO2 (1,81 μg CO2 C-BMS-1 h-1 em março e 2,44 μg CO2 C-BMS-1 h-1 em setembro). A proteção do solo ocasionada pelo sombreamento das árvores e a deposição de serapilheira influencia principalmente os atributos biológicos estudados, favorecendo um maior equilíbrio nos cafeeiros arborizados. Com relação aos atributos físicos, o consórcio proporciona menor densidade do solo, maior porosidade total e macroporosidade do solo, diferindo do café a pleno sol. Os cafeeiros consorciados se diferem somente na agregação do solo. A resistência do solo à penetração é influenciada pela umidade do solo, com destaque para o café a pleno sol que apresenta valores mais baixos desse atributo, em função da irrigação, que eleva a umidade do solo. O estudo numa condição de Argissolo coeso, mostra que 5 anos de implantação de sistemas arborizados são suficiente para apresentar pequenas mudanças nos atributos estudados, no entanto para atributos de alta sensibilidade, como os biológicos, são suficientes para apresentar mudanças mais consistentes dos sistemas de uso e manejo / Faced with the need for information on the coffee agroforestry systems, the objective is to evaluate the relationship of the chemical, physical and components of soil organic matter under coffee intercropping with different tree species, compared to the full-sun coffee with an area under forest like reference. The research was conducted in coffee production systems, a family farm, in Nova Venécia city - ES. The soil is an YELLOW ULTISOL Distrocohesive typical, with shadow coffee plantation, the following different land use systems and management: 1) coffee full (full-sun), 2) coffee intercropped with neem (Azadirachta indica), 3) coffee intercropped with Australian cedar (Cedrela fissilis) and 4) coffee intercropped with Teca (Tectona grandis). It was used a soil of forest area, as a reference. Soil sampling was conducted in the following depths: 0.0-0.05, 0.05-0.10; 0.10-0.20, and 0.20-0.40 m, evaluating chemical soil attributes ( pH, P, K, Ca, Mg, Al, H + Al, total nitrogen (TN), total organic carbon (TOC), water-soluble carbon (WSC), soil microbial biomass carbon (SMBC) and soil CO2 emission and physical soil attributes (particle size, bulk density, total porosity, macroporosity, microporosity and soil resistance penetration), was collected and characterization of accumulated litter. The evaluation of soluble carbon (soluble C) and soil microbial biomass carbon (SMBC) was held twice a year (March and september/2012) at depths from 0.0-0.05 and 0.05-0, 10 m, the soil CO2 emission was measured at the same times, in the presence and absence of litter. The experimental results show that the use and management systems were characterized for most attributes researched. The forest soil has higher levels of stocks and TOC and TN, 19.8 and 1.99 Mg ha-1 respectively, and the higher SMBC (518.8 mg g-1 soil in March and 364, 8 mg g-1 soil in September). The soil under shadow coffee, in general, do not differ from full-sun coffee, except for the attributes Mg, N and soluble C, SMBC, microbial quotient (QMIC) at both harvests, which are higher in agroforestry systems, and attributes TOC/ soluble C and metabolic quotient (qCO2) lower values, indicating greater stability of shadow coffee systems. The full-sun coffee shows more disturbed agroecosystem with high qCO2 (1.81 μg CO2 CBMS-1 h-1in March and 2.44 μg CO2 CBMS-1 h-1 in September). The protection of soil caused by shading from trees and litterfall influences the biological attributes primarily, favoring a greater balance in shadow coffee. Relative to physical attributes, the intercropped provides a lower bulk density, higher total porosity and macroporosity, differing full-sun coffee. The shadow coffee up differs only in soil aggregation. The soil resistance penetration is influenced by soil moisture, especially for full-sun coffee which shows lower values of this attribute, depending on irrigation management, which increase soil moisture. The study provides a ULTISOL cohesive, shows that 5 years of systems implementation, are enough to present small changes in the attributes studied, however high sensitivity to attributes such as biological changes are sufficient to represent most consistent use and management systems

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As lavouras orizícolas são quase que na totalidade irrigadas por inundação, um sistema com elevada demanda hídrica. No intuito de diminuir o uso da água na lavoura de arroz produtores começaram a utilizar a irrigação por aspersão. No entanto, pouco se sabe a respeito da adaptação da cultura do arroz às condições aeróbicas, sobretudo sobre as necessidades hídricas reais da cultura, uma vez que no sistema de irrigação por inundação essa informação não é necessária. O objetivo deste estudo foi determinar a relação entre a produtividade do arroz e a disponibilidade hídrica no solo bem como o efeito de diferentes tensões de água no solo sobre o desempenho agronômico da cultura do arroz. O experimento foi conduzido na Embrapa Clima Temperado, Estação Experimental de Terras Baixas (ETB) situado no município do Capão do Leão-RS. Nas safras 2011/2012, 2012/2013 e 2013/ 2014 em uma área irrigada por aspersão foram avaliados os seguintes manejos de irrigação: 10kPaIrrigação com média da tensão de água no solo de 10 kPa, em todo o ciclo da cultura; 20kPa- Irrigação com média da tensão de água no solo de 20kPa, em todo o ciclo da cultura; 40kPa - Irrigação com a média da tensão de 40kPa, em todo o ciclo da cultura; 40/20kPa - Irrigação com a média da tensão de 40kPa, no período vegetativo, e 20kPa no período reprodutivo e 40/10kPa - Irrigação com a média da tensão de 40kPa, no período vegetativo, e 10 kPa no período reprodutivo. Para monitoramento da tensão de água no solo, em cada tratamento foram instalados sensores Watermark, na profundidade de 10cm. O ponto de instalação dos sensores corresponde ao centro de uma unidade experimental com área de 4m2. Em cada unidade experimental foram determinados: a tensão de água no solo, atributos químicos e físicos do solo e as variáveis agronômicas e de rendimento da cultura do arroz. Os resultados indicam que o aumento da tensão de água no solo diminui a produtividade do arroz irrigado, por aspersão. A tensão de água no solo de 10kPa, que por sua vez corresponde a capacidade de campo deste solo, é o valor adequado para o manejo da irrigação por aspersão na cultura do arroz variedade BRS Pampa, sobretudo no período reprodutivo. A variabilidade espacial da tensão de água no solo tem efeito na distribuição espacial da produtividade do arroz irrigado por aspersão. Quanto mais próximo de 40kPa for a tensão de água no solo menor a estatura das plantas e o número de grãos cheios por panícula. No entanto, esse efeito não foi verificado sobre o número de colmos por metro, sobre a massa de mil grãos, e sobre a esterilidade de espiguetas. A produtividade do arroz apresentou relação positiva com as variáveis microporosidade, fósforo e potássio disponível no solo; relação contrária foi verificada para a macroporosidade e a saturação por alumínio. A relação conjunta da tensão de água e de atributos físicos e químicos do solo determina a variabilidade na produtividade de arroz irrigado por aspersão em terras baixas no Rio Grande do Sul. / Rice is a basic food for more than half of world population. Rice crops are almost totally irrigated by flood, a system with high water demand. In order to decrease water use in rice crops, farmers start to adopt the sprinkler irrigation. However, there is little knowledge concerning the adaptation of rice crop to aerobic conditions, mainly about rice water needs, since this information wasn’t necessary in flood irrigation. This work aimed to determine the relationship between rice yield and soil available water and the effect of different soil water tensions on rice crop agronomic performance. A field experiment was conducted at Embrapa Clima Temperado, Estação Experimental Terras Baixas (ETB) located in the municipality of Capão do Leão-RS. In the agricultural harvests 2011/2012, 2012/2013 e 2013/2014 in a sprinkler irrigated area, these irrigation management were evaluated: 10kPaIrrigation when the average of the soil water tension was 10kPa, during all crop cycle; 20kPa- Irrigation when the average of the soil water tension was 20kPa, during all crop cycle; 40kPa - Irrigation when the average of the soil water tension was 40kPa, during all crop cycle; 40/20kPa - Irrigation in the vegetative stage, when the average of the soil water tension was 40kPa, and irrigation in the reproductive stage when the average of the soil water tension was 20kPa and 40/10kPa Irrigation in the vegetative stage, when the average of the soil water tension was 40kPa, and irrigation in the reproductive stage when the average of the soil water tension was 10kPa. For each treatment Watermark sensors were installed at a depth of 10cm to monitor the soil water tension. The sensor installation point corresponds to the center of an experimental unit whose area was 4m2. In each experimental unit, soil water tension, chemical and physical soil attributes and the rice crop agronomic performance and yield were determined. The results showed that increasing soil water tension decreases sprinkler irrigated rice yield. Soil water tension of 10kPa, which corresponds to this soil field capacity, is the appropriate value for sprinkler irrigation management to rice crop, BRS Pampa variety, mainly in the reproductive period. The spatial variability of soil water tension has an effect on spatial distribution of the sprinkler irrigated rice yield. The closer to 40 kPa is the soil water tension smaller the plant height and the number of filled grains per panicle. However, no effect was observed on the number of stems per meter, 1000 grains weight, and spikelet sterility. The rice yield showed a positive relation with the variables microporosity, phosphorus and potassium available in the soil; an opposite behavior was found for macroporosity and aluminum saturation variables. The relationship between soil water tension and physico-chemical soil attributes is crucial to determine the variability of the rice yield irrigated by sprinkler in lowland areas in the Rio Grande do Sul state.

The use of biochar in soil has been reported in countries like Japan and the United States, where the product already has reached commercial scale. The benefits of biochar go beyond improving the physical, chemical and biological soil properties, they involve regional and global environmental aspects, such as carbon sequestration in the soil and the efficient disposal of solid organic waste. This is because its resistant and recalcitrant organic nature. Investigation on the effects of biochar in weathered tropical soils with low water and nutrient storage capacity, as in most Brazilian soils and in the State of Sergipe, it is necessary and may stimulate new sustainable management practices. Therefore, the present study evaluated the effect of differentes rates of application of coconut husk biochar, produced through slow pyrolysis process, in the growth and development of sunflower plants and, in some soil physical and chemical properties. Soil organic carbon storage and soil solution composition were also evalauted. The experiment was conducted under greenhouse conditions at the Federal University of Sergipe, campus of St. Christopher-SE, between the months of July and October 2015. The soil used in the study was the surface layer of an Yellow Ultisol. The experimental design was a randomized complete block with 6 treatments (biochar rates of application: 0, 2.5, 5, 10, 20 and 30t ha-1) and 5 replications. Sixty-two days after plant emergence (DAE), all plants were evaluated for plant height, stem diameter at 2 cm of the soil, number of fully expanded leaves, flower diameter, and plant biomass dry weight. Soil solution was collected after specific irrigation events at 6, 13 and 20 days after plant emergency, and analyzed for pH EC, concentrations of P, K, nitrate and ammonium.Seven and 78 days after the incorporation of biochar, soil samples were collected from each experimental pot and analyzed for chemical (pH, EC, P, and exchangeable K, Na, Al, Ca, Mg concentrations, and organic C) and physical (field capacity, permanent wilting point, total water availability, soil bulk density, macro and microporosity) attributes. The physical attributes were only evaluated after 78 days. The soil carbon storage at the end of the experiment was calculated according to the bulk density and depth of the soil sampling. Adding biochar resulted in an increase in the levels of P and K at a depth of 0-20 cm. The high concentration of K at the 20-40 cm layer indicated that the element was leached from the top layer. Soil EC in the soil solution increased at both soil layers indicating a restriction on the use of large amount of biochar. The presence of biochar in the soil, regardless of the rate of application, did not influence the growth and development of sunflower, which can be seen as a positive effect because it means that this type of biochar can be applied to the soil to store carbon without causing harm to the plants. Biochar reduced the soil bulk density and increased microporosity, and as a result, improved water retention in the soil in about 64% at the highest rate of application. Furthermore, the presence of biochar reduced soil acidity and the availability of Al, but increased the electrical conductivity and the concentration of exchangeable Na, both at the beginning and at the end of the experiment. There was no influence of biochar on exchangeable concentrations of Ca and Mg, but the concentrations of P and K responded positively to the rate of application in the begining of the experiment, when no chemical fertilizers had been added to the soil. A positive response was observed for the K concentration in the end of the experiment. Although the addition of biochar improved the physical and chemistry quality of the soil, its implementation should be well attended due to excessive changes in soil pH and EC, and increase in Na concentration. / A utilização de biocarvão no solo vem sendo divulgada em países como Japão e Estados Unidos, onde o comércio do produto já atinge escala comercial. Os benefícios do uso do biocarvão vão além da melhoria na qualidade física, química e biológica do solo, por se tratar de matéria orgânica de natureza resistente e recalcitrante, alcançam também aspectos ambientais de relevada importância regional e mundial, como o sequestro de carbono no solo e a destinação eficiente dos resíduos orgânicos sólidos. O estudo dos efeitos do biocarvão em solos tropicais intemperizados, com baixa capacidade de armazenamento de água e nutrientes, como a maioria dos solos encontrados no Brasil e no Estado de Sergipe, torna-se necessário e poderá viabilizar novas práticas sustentáveis de manejo. Portanto, o presente trabalho avaliou o efeito da aplicação de biocarvão, produzido a partir de casca de coco seco em processo de pirólise lenta, nos atributos físicos e químicos do solo, no armazenamento de carbono, no desenvolvimento e produção de biomassa do girassol e na composição química da solução do solo em diferentes profundidades de coleta. O experimento foi desenvolvido em condições protegidas na Universidade Federal de Sergipe, campus de São Cristovão-SE, entre os meses de julho e outubro de 2015. O solo utilizado no estudo foi a camada superficial de um Argissolo Vermelho Amarelo. O delineamento experimental foi de blocos casualizados, com 6 tratamentos (doses de biocarvão aplicadas: 0; 2,5; 5; 10, 20 e 30t ha-1) e 5 repetições. Aos 62 dias após a emergência (DAE), todas as plantas foram avaliadas, sendo mensurados altura das plantas, com auxilio de régua graduada, diâmetro do caule a 2 cm do solo, com auxilio de paquímetro digital, número de folhas totalmente abertas, diâmetro do capitulo com auxilio de paquímetro digital e colheita da plantas para determinação da produção de biomassa, já a solução do solo foi coletada após específicos eventos de irrigação, sendo essa coletas realizadas aos 6, 13 e 20 dias após semeadura, sendo analisado nesses extratos o pH, CE, concentrações de fósforo, potássio, nitrato e amônio. Aos 7 e 78 dias após a incorporação do biocarvão, foram avaliados no solo os atributos químicos: pH, CE, P disponível e concentrações de trocáveis de K, Na, Al, Ca, Mg e porcentagem C, sendo na profundidade de 0-20 cm para as amostras coletadas 7 dias após incubação e 0-20 cm e 20-40 cm para as amostras coletadas aos 78 dias e atributos físicos: capacidade de campo, ponto de murcha permanente, disponibilidade total de água, densidade do solo, macro e microporosidade do solo, sendo que as analises físicas foram realizadas apenas aos 78 dias após incubação. O armazenamento de carbono no solo no final do experimento foi calculado de acordo com a densidade do solo e profundidade de coleta do solo. A adição do biocarvão proporcionou um aumento nos níveis de P e K na profundidade de 0-20 cm, porém contribuiu com o aumento na lixiviação de potássio visto que aumentou os níveis desse elemento na profundidade de 20- 40 cm. Aumentou a CE da solução do solo nas duas profundidades estudadas, podendo ser este um limitante a sua utilização em grandes quantidades. Nas doses utilizadas nesses estudos o biocarvão não proporcionou nenhum beneficio nem prejuízos ao desenvolvimento e produção de biomassa do girassol, fato esse que é visto positivamente, pois permite a utilização deste material no solo para outros fins sem causar danos a cultura implantada. A adição do biocarvão reduziu a densidade do solo e aumentou a microporosidade, e como consequência, melhorou a retenção de água no solo em aproximadamente 64% na maior dose aplicada. A presença do biocarvão reduziu a acidez do solo e a disponibilidade de Al, e aumentou a condutividade elétrica e a concentração de Na trocável, tanto no inicio quanto no final do experimento. Não houve influência do biocarvão nas concentrações trocáveis de Ca e Mg, mas as concentrações de P e de K responderam positivamente ao aumento das doses de biocarvão no inicio do ensaio, quando nenhum fertilizante químico tinha sido adicionado ao solo. Também observou-se resposta positiva quanto as concentrações de K no final do experimento. Embora tenha sido observado beneficio do biocarvão na qualidade física e química do solo, e na composição da solução do solo, sua aplicação deve ser bem assistida em função de mudanças excessivas na reação, na sodicidade e na salinidade do solo.