Interest in transport of dissolved nitrogen (N) and carbon (C) in forested ecosystems is growing because of potential effects of these solutes on streamwater quality and implications for C sequestration. Additional research will further the understanding about the dynamics of these soil solutes, particularly in response to harvesting of forests. Also, the purported role of riparian buffers, where logging is restricted along stream channels, in retaining soil solutes is not well studied in the steeply sloping terrain of the southern Appalachian Mountains. I examined solute transport in a first-order watershed in the Nantahala National Forest in North Carolina that was harvested in February 2006 with retention of a 10-m riparian buffer. To quantify the movement of dissolved inorganic nitrogen (DIN), dissolved organic nitrogen (DON), and dissolved organic carbon (DOC), four transects of lysimeters, approximately 30 m apart, were installed perpendicular to the stream on one hillslope. Porous ceramic cup (2-bar) lysimeters were installed in each transect 1, 4, 10, 16, 30, and 50 m from the stream in the A horizon and B horizon, and 4, 16, and 50 m from the stream in the saprolite layer. Samples were removed from the lysimeters 24 hr after 50 centibars of tension were placed on them, and riparian groundwater well and stream samples were collected at the same time as lysimeter samples. Collection of samples from the lysimeters, wells, and stream occurred every four to six weeks for one calendar year beginning March 2007. A 16-wk laboratory N mineralization study was conducted on A horizon soils. Mean nitrate values in the soil solution of the A horizon in the spring were 1.53mg-N/L and decreased through the growing season to 0.030mg-N/L. Mean soil solution nitrate values in the B horizon and saprolite layer were 0.40mg-N/L in the spring and summer and decreased to 0.031mg-N/L in the winter. Mean soil solution ammonium concentrations were higher in the A horizon (0.090mg-N/L) than the B horizon and saprolite layer (0.034mg-N/L) and were lowest during the summer and fall. Dissolved organic C was significantly higher in the A horizon, with values ranging from 2.3mg/L to 599mg/L, than in the relatively stable B horizon and saprolite (1.9mg/L to 36.6mg/L). Dissolved organic C was logarithmically correlated to DON (r2 = 0.64), and DON values were highest in the A horizon (0.70mg/L). Cumulative N mineralization potential ranged from 48.1mg-N/kg to 75.6mg-N/kg and was not a useful predictor for nitrate soil solution values. Nitrate leached vertically, and a large percentage of nitrate was stored in the B horizon and saprolite. Ammonium, DON, and DOC did not appear to leach vertically because they did not increase in the B horizon or saprolite layer. Ammonium, DON, and DOC are less mobile in soil solution than nitrate. The 10-m riparian zone had little impact on nitrate, ammonium, DON, and DOC removal. Nitrate remaining in the A horizon was likely removed through plant uptake in the harvested area before reaching the riparian zone. There was no detectable difference between ammonium concentrations in the harvested area and riparian zone likely because of limited mobility. The riparian zone did not remove excess DON or DOC, and in some transects was a source of DON and DOC. Nitrate and DOC concentrations were highly variable among transects and locations within transects. This may be caused by sensitivity of these solutes to site heterogeneity. This suggests that a large number of lysimeters should be used to account for this variability in future studies to ensure accuracy. This study observed limited vertical leaching of ammonium, DON, and DOC through the profile. However, excess nitrate was observed moving from the A horizon into the B horizon and saprolite layer, suggesting the potential for delivery to the stream via subsurface transport and the need for attenuation of nitrate by the riparian zone. Because of low concentrations of nitrate entering the riparian zone during this study, the capacity for riparian attenuation of nitrate was not demonstrated. / Master of Science

O lisianthus (Eustoma grandiflorum) vem despertando grande interesse, pela beleza das cores das flores, firmeza das hastes e durabilidade pós-colheita. No entanto, o conhecimento da irrigação e da fertirrigação do lisianthus, fatores de alto impacto na produção e na qualidade das hastes e dos botões florais, têm-se apoiado, geralmente, no empirismo ou em recomendações de outros países, resultando na aplicação de quantidade insuficiente ou excessiva de água e fertilizantes. Este trabalho teve como objetivo estabelecer parâmetros para o manejo racional da fertirrigação do lisianthus (var. Casablanca e var. Excalibur) sob ambiente protegido, por meio da determinação do melhor limite inferior de umidade no solo, associado à determinação da concentração ótima de potássio a ser mantida na solução do solo. A pesquisa foi conduzida em dois ambientes protegidos, localizados na área experimental do Departamento de Engenharia de Biossistemas da Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\", Universidade de São Paulo (ESALQ/USP). Os tratamentos foram constituídos de cinco limites de umidade no solo para início da irrigação (T1 = 0,20, T2 = 0,15, T3 = 0,13, T4 = 0,11 e T5 = 0,09 cm3 cm-3) e cinco concentrações de potássio na solução do solo (K1 = 50, K2 = 100, K3 = 150, K4 = 200 e K5 = 250 mg dm-3). As parcelas foram dispostas no delineamento em blocos completos inteiramente casualizados, arranjados em esquema fatorial de 5 x 5 (cinco limites de umidade e cinco concentrações de potássio na solução do solo), com quatro repetições, totalizando 100 parcelas experimentais. Durante a fase de crescimento e de produção do lisianthus, foi monitorada a solução no solo, medindo-se as concentrações de potássio (K+), bem como a condutividade elétrica (CE) da solução, nas profundidades, de 0,15 e 0,30 m, por meio de extratores de solução do solo e de um reflectômetro TDR100 (Campbell Scientific, Logan-Utah). No primeiro ciclo (ciclo de outono-inverno) foram obtidos turnos de regas médios equivalentes a 6, 10, 12, 12 e 12 dias para limites de umidade do solo iguais a 0,20, 0,15, 0,13, 0,11 e 0,09 cm3 cm-3 respectivamente. Já no segundo ciclo (ciclo de primavera verão) os limites de umidades estudados resultaram em intervalos entre fertirrigações (turnos de rega médios) de aproximadamente 7, 11, 14, 17 e 23 dias. O cultivo do lisianthus sob o limite inferior de umidade do solo igual a 0,20 cm3 cm-3 resultou na aplicação de lâminas de irrigação de até 16% (primeiro ciclo) e 26% (segundo ciclo) superiores em relação às lâminas médias dos demais limites de umidade do solo. Após a obtenção de boa aproximação entre os valores esperados e obtidos das concentrações de potássio (K+) e da condutividade elétrica da solução do solo (CEes) no início do ciclo, foi possível, por meio do uso de extratores de cápsula porosa e TDR, a manutenção das concentrações de K+ e CEes em níveis próximos aos estabelecidos pelos tratamentos, garantindo o paralelismo dos perfis ao longo do tempo. A ordem de predominância dos nutrientes nas plantas de liasianhtus colhidas no final do segundo ciclo foi K>N>S>Mg>Ca>P, para os macros e Fe>Mn>B>Zn>Cu para os micronutrientes, além disso, verificou-se também que, as diferentes concentrações de potássio na solução do solo não resultou em diferenças expressivas nos teores deste nas plantas. As principais características de crescimento e produção da cultura do lisianthus apresentaram resposta linear decrescente em função da redução dos valores de umidade do solo tidos como limites para início da irrigação. O uso de extratores de capsulas porosas associado ao monitoramento da umidade do solo com a TDR e a utilização da equação do balanço de massas possibilitou um manejo satisfatório das concentrações de potássio e da condutividade elétrica da solução do solo no cultivo do lisianthus fertirrigado em ambiente protegido. Além disso, para todas as variáveis de interesse comercial e de rendimento total, os melhores resultados foram obtidos quando a cultura do lisianthus foi submetida a maiores frequências de fertirrigação. As características de rendimento e de qualidade das hastes florais não foram influenciadas pelas concentrações de potássio na solução do solo. / Lisianthus (Eustoma grandiflorum) has had attracting great interest by the beauty of the flowers colors, firmness of stems and post-harvest durability. However, knowledge of irrigation and fertigation of lisiathus, high impact factors in the production and quality of stems and flower buds, have had based it generally on empiricism or recommendations from other countries, resulting in insufficient or excessive application of water and fertilizer. This study aimed to establish parameters for the appropriated management of lisianthus fertigation (var. Casablanca and var. Excalibur) under protected environment by determining the best soil moisture lower boundary associated with the optimum concentration of potassium which have be maintained in the soil solution. The research was conduct in two greenhouses, located in the experimental area of the Department of Biosystems Engineering from Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\", University of São Paulo (ESALQ / USP). The treatments were compose of five soil moisture limits to start fertigation (T1 = 0.20, T2 = 0.15, T3 = 0.13, T4 = 0.11 and T5 = 0.09 cm3 cm-3) and five concentrations of potassium in the soil solution (K1 = 50, K2 = 100, K3 = 150, K4 = 200 and K5 = 250 mg dm-3). The plots were arrange in completely randomized block design and factorial scheme of 5 x 5 (five moisture limits and five concentrations of potassium in the soil solution), with four repetitions, totaling 100 plots. During the growth and production phases of lisianthus, the soil solution was monitoring by measuring of potassium concentration (K+) and electrical conductivity (EC) at 0.15 to 0.30 m of depth through soil solution extractors and TDR100 Reflectometer (Campbell Scientific, Logan, Utah). In the first cycle (autumn-winter), average scheduling irrigation equivalent to 6, 10, 12, 12 and 12 days were obtained for soil moisture limits equal to 0.20, 0.15, 0.13, 0, 11 and 0.09 cm3 cm-3 respectively. And the second cycle (summer-spring) the limits of moisture studied resulted in intervals between fertigations (average scheduling irrigation) of approximately 7, 11, 14, 17 and 23 days. Cultivation of lisianthus under the lower soil moisture limit of 0.20 cm3 cm-3 resulted in the application of irrigation depth of up to 16% (first cycle) and 26% (second cycle) higher than the average irrigation depth of the others limits of soil moisture. At the beginning of the cycle, after obtaining a good approximation between the expected and observed values of the potassium (K+) and the electrical conductivity of the soil solution, it was possible the maintenance of the concentrations of K+ and CEs at levels close to those established by the treatments through the use of porous capsule extractors and TDR, guaranteeing the parallelism of the profiles over the time. The nutrients order predominance in the lisianthus plants harvested at the end of the second cycle was K> N> S> Mg> Ca> P, for the macros and Fe> Mn> B> Zn> Cu for micronutrients. It was also observed that, the different concentrations of potassium in the soil solution did not result in significant differences in contents of that nutrient in the plants. The main growth and yield characteristics of the lisianthus crop showed a linear decreasing response as a function of the reduction of the soil moisture values considered as limits for the beginning of irrigation. The use of porous capsules extractors associated with soil moisture monitoring with TDR and the mass balance equation enabled satisfactory management of potassium and electrical conductivity concentrations of the soil solution in the grown crop of lisianthus. Furthermore, the best results were obtain when lisianthus was subject to higher frequencies of fertigation for all variables of commercial interest and total yield. The yield and quality characteristics of the flower stems were not influenced by the potassium concentrations in the soil solution.

Orientador: Roberto Lyra Villas Bôas / Banca: João Carlos Cury Saad / Banca: Dálcio Ricardo Botelho Alves / Resumo: O presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo de monitorar a concentração dos nutrientes N, P e K, a partir de variações no posicionamento dos extratores de solução tanto na vertical como na horizontal ao longo do bulbo molhado, e o tempo de vácuo e coleta da solução do solo em relação à fertirrigação, para cultura da laranja. O experimento foi conduzido na fazenda Emu, pertencente à empresa Citrovita, localizada na cidade de Reginópolis, estado de São Paulo. Adotou-se o delineamento experimental em blocos. O arranjo dos tratamentos constitui um fatorial 4 x 4 com cinco repetições, compreendendo quatro distâncias do emissor 5, 15, 25 e 35 cm, e quatro profundidades 15, 30, 60 e 90 cm. Foram instalados 16 extratores de solução do solo por bloco, totalizando 80 extratores no projeto. O vácuo aplicado aos extratores de solução foi realizado sob diferentes momentos 0, 2, 4, 6 e 12 horas após a irrigação e dois momentos distintos de coleta após a aplicação do vácuo, 2 e 12 horas. O monitoramento da concentração dos íons no solo foi realizado por meio da retirada da solução do solo com extratores de cápsulas porosas. Durante o período de condução do experimento foi avaliado o pH, CE, nitrato, potássio e fósforo na solução do solo e umidade do solo com auxílio de tensiômetros de punção. Os resultados indicam que não há necessidade de maiores tempos para aplicação de vácuo aos extratores e coleta da solução, sendo o tempo de vácuo e coleta 4-2 suficiente para realização do procedimento de extração... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The aim of this study was to monitor the concentration of nutrients N, P and K on citrus orchard through extractors positioned vertically and horizontally along with the wet bulb in the soil. The vacuum applied to the solution extractors and the soil solution extracting time of fertigation were measured. This research was conducted at Emu farm, which belongs to Citrovita Company, located in Reginópolis city, at São Paulo state, Brazil. Was used in the experimental design blocks, the arrangement of the treatments is a 4 x 4 factorial with five replications, including four distances from the transmitter 5, 15, 25 and 35 cm, and four depths 15, 30, 60 and 90 cm. 16 extractors have been installed in the soil solution per block, totaling 80 extractors in the project. The vacuum was applied to the solution extractors at different times as 0, 2, 4, 6 and 12 hours after the irrigation occurrence. The soil solution was collected 2 and 12 hours later the vacuum had been applied. The soil ions concentration was determined extracting the soil solution through porous ceramic cup extractors.During the research period, pH, CE, soil moisture, nitrate, potassium and phosphorus content were measured in the soil solution by tensiometros de punção (tensiometric batteries). The results indicated that it is necessary to wait a long time after the irrigation to apply the vacuum and to collect the soil solution. Respectively, 4 and 2 hours to apply the vacuum and to obtain the soil solution are enough to the extraction soil solution procedure.Based on ions mobility in the soil profile to determine P and K nutrients in the soil solution is recommended to place the soil solution... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Two small bordering catchments in Bispgården, Central Sweden, wereinvestigated in regard to soil solution and stream water chemistry during the frostfree seasons of 2003-2007. Both catchments were drained by first order streams,Fanbergsbäcken and Gråbergsbäcken, and in Fanbergsbäckens catchment anextensive investigation of the soil and soil solution chemistry was conducted bylysimeter and centrifugation sampling. The area of intensive soil solutioninvestigation was situated in a slope towards a stream incorporating a rechargearea, with podzolic soil, and a discharge area close to the stream with an arenosolsoil. Samples were continuously taken in both the recharge- and the discharge areaof the slope, and stream water was sampled in the streams of both catchments. Themain variables of interest of the study were the interactions, the influence ofdissolved organic carbon and the effects of wood ash application to soil solutionand stream water.The natural variations and the interactions between soil solution and streamwater were monitored during 2003-2004. In soil solution, most of the investigatedsubstances tended to increase during the growing season, due to weathering andmicrobial degradation of biota. Ca, Mg, Al and Fe were highly associated todissolved organic carbon (DOC) throughout the catchment. The low molecularfraction of DOC seemed to have a higher impact on the soil processes in therecharge area, while high molecular DOC was more important for transport ofcations in the discharge area and the stream water.The concentration of different substances in the two streams differedsignificantly, even though the catchments were similar in size, shape andforestation. The seasonal patterns of most of the substances measured weresignificantly correlated between the streams, however. Cations and pH correlatedwell with DOC and flow. The flow pattern driven by precipitation seems to be thedriver of the stream water chemistry.Wood ash was applied at a dosage of 3 ton/ha to one of the catchments in theautumn of 2004, to investigate the initial effects on the soil solution- and streamwater chemistry. WAA is recommended by the Swedish Forest Agency tocounteract acidification in soil and runoff that may be caused by an intensivebiomass harvesting. The impact of the WAA was studied during 2005-2006.Compared to the control temporarily higher concentrations of K, Ca and SO4 wereobserved in the soil solution of the ashed area. In the stream water the effects of theWAA were easier to distinguish due to higher sampling frequency. The strongesteffect was seen for K, but increases in the stream water were also noted for DOC,Ca, Mg, Si, Cl and malonate. No increase in pH could be statistically verifiedhowever, and overall the initial effects of the WAA seem mild. / Två angränsande avrinningsområden i Bispgården i centrala Sverigeundersöktes under den snöfria säsongen 2003-2006. Båda avrinningsområdenadränerades av första ordningens bäckar och i det ena, Fanbergsbäckensavrinningsområde, gjordes en omfattande undersökning av mark och markvattenkemin.Markvatten provtogs genom centrifugering och med lysimetrar.Provtagningen gjordes i inströmningsområdet där jordmånen var en typiskpodzol samt närmare bäcken, i utströmningsområdet, där jordmånen var enarenosol. Bäckvatten provtogs i båda avrinningsområdena. Interaktioner mellanmark, markvatten och bäckvatten undersöktes med särskilt fokus på inverkan avorganiskt kol samt påverkan av askåterföring.De naturliga variationerna i markkemin samt interaktionerna mellan mark- ochbäck vatten undersöktes 2003-2004. I markvatten ökade merparten av de studeradeämnena under provtagningssäsongen beroende av ökad vittring och recirkulationav biota och fallförna. Ca, Al och Fe var i stor utsträckning associerade till löstorganiskt kol (DOC). Den lågmolekylära fraktionen av DOC hade en störreinverkan på markprocesserna i inströmningsområdet, medan den högmolekyläradelen var viktigare för transport av katjoner i utströmningsområdet samt ibäckvattnet.Koncentrationsnivåerna av olika substanser i bäckarna uppvisade skillnadertrots avrinningsområdenas yttre likheter med avseende på storlek, form ochbeskogning. Trots de kvantitativa skillnaderna erhölls emellertid liknandesäsongsvariationer i koncentrationerna, vilket indikerade att kemin i huvudsakstyrdes av mängden DOC som i sin tur berodde av avrinningen som drevs avnederbörden. Höga halter av Ca, Mg, Al och Fe återfanns associerade tillhögmolekylärt DOC i bäckvattnet i en utsträckning som inte rapporterats tidigare.På hösten 2004 spreds 3 ton aska/ha till Fanbergsbäckens avrinningsområde föratt undersöka de initiala effekterna på mark- och bäckvatten kemin. Askåterföringbör ske minst en gång per omloppstid vid helträdsavverkning, i enlighet medSkogsstyrelsens rekommendationer, främst för att motverka försurning i mark ochavrinnande vatten som antas uppstå vid intensivt uttag av biomassa. De initialaeffekterna av askåterföringen på mark- och bäckvattnets kemi studerades under2005-2006 och Gråbergsbäcken kunde användas som obehandlad kontroll vidundersökning av vattenkemin i Fanbergsbäcken. I undersökningen av markvattenviåterfanns stora säsongsvariationer, vilket gjorde det svårt att urskilja eventuellaeffekter av askåterföringen. Tillfälligt högre värden av K, Ca och SO4 återfannsdock i det askade området i jämförelse med kontrollområdet. På grund av högreprovtagningsfrekvens i bäckvattnet var det lättare att påvisa förändringar ibäckvatten kemin. Framförallt märktes en signifikant ökning av K jämfört medkontrollbäcken. Sådana ökningar, om än inte lika markanta återfanns också förDOC, Ca, Mg, Si, Cl och malonat. En tendens till ökat pH kunde observeras, mendenna kunde inte verifieras statistiskt. De initiala effekterna av askåterföringen varsåledes till synes milda, och den eftertraktade pH-effekten erhölls ej i dennaundersökning.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-03-18Bitstream added on 2014-06-13T20:04:10Z : No. of bitstreams: 1 souza_tr_dr_botfca.pdf: 1790354 bytes, checksum: 207ba02cde3c01c3c80e735249192110 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / O fornecimento adequado de nutrientes é fundamental para melhorar a produtividade e reduzir os custos de produção, principalmente em sistemas de fertirrigação, onde a adição e a demanda por nutrientes podem ser ajustadas. Sendo assim, estudos sobre o monitoramento do estado nutricional das culturas são necessários. Esses estudos incluem técnicas de análise mais eficientes para determinar com maior rapidez e precisão os nutrientes absorvidos pela planta e, assim, definir com mais segurança o manejo adequado da adubação via fertirrigação. O objetivo deste projeto de pesquisa foi avaliar o efeito de cinco doses de N, P e K, fornecidas via fertirrigação, sobre a produção e a qualidade da laranja e o estado nutricional da planta em duas combinações de copa porta-enxerto. Para isso, um trabalho experimental de campo em Reginópolis-SP/Brasil foi conduzido durante duas safras com plantas das variedades Valência e Hamlim, ambas sobre porta-enxerto citrumelo Swingle. Os tratamentos consistiram de cinco doses de N, P e K, aplicadas via fertirrigação: T1 - controle (sem nutriente); T2 - 25%; T3 - 50%; T4 - 100% e T5 - 200% da dose de N, P e K. A dose 100%, oficialmente recomendada, foi definida com base no histórico de análises de solo e folhas e também em função da produtividade esperada. A partir desta dose foram calculadas as outras. Para monitorar o estado nutricional das plantas foram realizadas análises de folha e seiva e também foi determinada a medida indireta da clorofila. A dinâmica dos nutrientes no solo foi monitorada pela amostragem do solo e também pela coleta da solução do solo, com o auxílio de extratores de cápsula porosa. Também foi quantificada a produção e avaliada a qualidade dos frutos. O aumento das doses de N, P e K aplicadas via... / The management of nutrients supply is fundamental to increase citrus fruit yield and to reduce the production costs, mainly in fertigated orchards, in which the nutrients supply and demand can be adjusted. This way, studies about monitoring the nutritional conditions of the plants are necessary. Such studies include more efficient analysis techniques to assess faster and more accurately the absorbed nutrients, enabling a safe management of the fertilizers. This research project was aimed at evaluating the effect of five rates of N, P, and K, supplied by means of fertigation, in the yield and quality of the oranges and in the plant’s nutritional state on two combinations of treetop rootstocks. For this, an experimental work in the city of Reginópolis-SP/Brazil was conducted during two harvests with Hamlin and Valência trees, both grafted on citrumelo Swingle rootstock. The treatments consisted of five rates of N, P, and K, applied through fertigation: T1 - control (no nitrogen); T2 - 25%; T3 - 50%; T4 - 100% and T5 - 200% of the N, P, and K rate. The 100% rate, officially recommended, was established based on historic soil and leaf analysis and also in accordance with the expected productivity. The remaining rates were calculated from it. To monitor the nutritional state of the plants, leaf analysis, sap analysis, and the indirect measurement of the chlorophyll were employed. The nutrients dynamics in the soil was evaluated by soil sampling and by the soil solution analysis, with the help of porous covering soil solution extractors. The yield was quantified and the fruit quality was also assessed. The increasing in the N, P, and K rates through fertigation caused a decreasing in pH and an increasing in electrical conductivity and in ammonium, nitrate, phosphorus, manganese and zinc in the soil solution. A narrow correlation with the SPAD measures was observed in the applied nitrogen... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:53:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1611845 bytes, checksum: 13778a12240f86c322ed572b020bad22 (MD5) Previous issue date: 2013-03-07 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Urea is the most widely used nitrogen fertilizer in agriculture and its rapid hydrolysis in the soil can lead to significant losses by ammonia volatilization (N-NH3(g)) or by nitrate leaching (N-NO3 -). In order to reduce N losses emerged in the market several products represented by the slow or controlled release fertilizers and stabilized fertilizers. Work developed with traditional fertilizers that use monitoring of N-NH3(g) loss or losses as N-NO3 - do not provide direct information about the release rates and information about the N dynamics in soil. Usual methods of assessment coated fertilizers based on dissolution in water conditions differ greatly from those found in agricultural crops, especially by the influences of humidity, temperature, pH, microbial and enzymatic activity, organic matter and cation adsorption capacity of the soil. The dissolution of fertilizers and chemical reactions after the dissolution can print these changes in chemical characteristics of the soil solution, therefore the evaluation of the liquid phase of the soil can provide information regarding the release of nutrients from fertilizers. To evaluate the release of N in fertilized soil samples with coated ureas, we made two trials. In the first trial adaptations were made to collect soil solution (SS) by centrifugation method, we evaluated doses of N-urea (1 and 2 g kg-1), one treatment without N application and relative centrifugal force ( FCR: 1500, 2000, 2500, 3000 g). Collectors soil solution consisted of PVC pipe 70 mm in diameter, 100 mm high with one end closed. Inside the tube was placed a ring of PVC and this was placed on a perforated plate. The incubators were placed on the plate riddled during centrifugation. The incubators were constituted of recipient with a volume of 250 mL and perforated lid. Soil samples were kept inside incubators of pre-incubation to collect soil solution. The volume of the SS, pH, concentration of total-N and electrical conductivity (CE) were not affected by FCR used in the absence of fertilizer. The presence of fertilizers changed the SS volume collected, the CE and the content of total-N were also changed. The pH varied with FCR applied in treatments with dose 1 g kg-1, but was independent of the FCR with dose 2 g kg-1 (pH = 9,10). The dose 2 g kg-1 promoted the largest increase in the variables pH, N-total and CE. When applied 2 g kg-1 of N-urea the response curves for N-total and CE showed lower slope and higher volume collected with FCR of about 2500 g. In the second trial, the release of N from coated fertilizers and its dynamics in the soil solution and soil samples were evaluated in a soil of sandy loam texture, which received 2 g kg-1 of N-urea. After applying the fertilizer in the soil was incubated times ranging from 1 to 1296 h. To collect the SS used the component described above and FCR of 2500g. Additional treatments were maintained until 1530 h of incubation in them was collected weekly NH3 volatilization, used to estimate gaseous losses of N in the other treatments (1 to 1296 h). Also in these treatments was collected and the SS was evaluated soil where the concentration of different forms of N. The analysis procedures included the determination of N-urea, N-NH4 +, N-total and pH of the SS and soil. In the soil was determined concentrations of N-urea, N-NH4 + and N-total. The sum (N-total SS + Ntotal soil + N-NH3(g)) was assumed to be N released. The treatments were arranged in a factorial (7 + 1) x 9), seven fertilizer (U, UP1, UNBPT, USP2, USP3, USP4 and USP5), a control without nitrogen applied and nine incubation times ranging from 1 to 1296 h. Treatments were arranged in randomized blocks with four replications. The fertilizers were classified into three groups of different release patterns: G1 (U, UP1, UNBPT, averaging 94% of the N released until 64 h), G2 (USP2 and USP3, averaging 54% of N released up to 382 h) and G3 (USP4 and USP5, averaging 33% of the N released until 779 h). The dynamics of N in SS and soil was different between the groups, there were major transformations of urea-N to N-NH4 +, greater increases in pH and losses of N-NH3(g) for fertilizers G1 followed by those of G2 and G3. The maximum loss by volatilization (NVol) were on average 23% (G1, average time of 717 h), 15% (G2, average time of 1174 h) and 3% (G3, average time of 1296 h). The UNBPT was not effective in reducing losses NVol, but slowed in about three days the peak volatilization in relation to urea pearly. The UP1 was not effective in reducing N release and reduced losses of N-NH3(g). The soil solution analysis could differentiate fertilizers in relation to their ability to release N. / A ureia é o fertilizante nitrogenado mais utilizado na agricultura, e sua rápida hidrólise no solo pode levar a perdas expressivas de N por volatilização de amônia (N-NH3(g)) ou por lixiviação de nitrato (N-NO3 -). Com o objetivo de reduzir perdas de N, têm surgido no mercado produtos diferenciados, representados pelos fertilizantes revestidos de liberação controlada ou lenta, e fertilizantes estabilizados. Trabalhos desenvolvidos com os fertilizantes tradicionais que se utilizam do monitoramento das perdas de N-NH3(g) ou das perdas na forma de N-NO3 -, não oferecem informações diretas a respeito das taxas de liberação, ou mesmo informações sobre a dinâmica do N no solo. Métodos usuais de avaliação de fertilizantes revestidos baseados na dissolução em água diferem muito daquelas condições encontradas nos cultivos agrícolas, sobretudo pela influência da umidade, temperatura, pH, atividade microbiana e enzimática, matéria orgânica e CTC do solo. Processos de dissolução dos fertilizantes e reações químicas decorrentes podem imprimir mudanças nas características químicas da solução do solo, razão pela qual a avaliação da fase líquida deste pode oferecer informações da liberação de nutrientes dos fertilizantes. Para avaliar a liberação de N em amostras de solo fertilizadas com ureias revestidas foram realizados dois ensaios. No primeiro, adaptações para coleta de solução do solo (SS) pelo método de centrifugação foram feitas avaliando-se doses de N-ureia (1 e 2 g kg-1), além de um tratamento sem aplicação de N e força centrífuga relativa (FCR: 1500, 2000, 2500 e 3000 g). Os coletores de solução do solo foram constituídos de tubos de PVC de 70 mm de diâmetro e 100 mm de altura, com uma das extremidades fechada. Internamente, foi posicionado um anel de PVC, onde ficou apoiada uma placa crivada. Sobre a placa crivada, foi colocado durante a centrifugação, o incubador. Os incubadores foram constituídos de recipientes de plástico de 250 mL, com tampa crivada e cerca de 50 perfurações de 3,0 mm de diâmetro. Dentro dos incubadores foi acomodado o solo desde a fase de pré-incubação até a coleta da solução do solo. O volume da SS, o pH, a concentração de N-total e a condutividade elétrica (CE) não foram afetados pela FCR utilizada na ausência do fertilizante. A presença dos fertilizantes alterou o volume de SS coletado, bem como a CE e o teor de N-total. O pH variou com a FCR aplicada nos tratamentos com dose 1 g kg-1, porém foi independente de FCR na dose 2 g kg-1 (pH = 9,10). A dose 2 g kg-1 promoveu o maior incremento nas variáveis pH, N-total e CE da SS. Quando aplicados 2 g kg-1 de N-ureia as curvas de resposta para N-total e CE mostraram menor declividade e maior volume coletado próximo a 2500 g. No segundo ensaio, a liberação de N de fertilizantes revestidos e sua dinâmica na solução do solo e no solo foram avaliadas em amostras de um solo de textura franco-arenosa que recebeu 2 g kg-1 de N-ureia. Após a aplicação dos fertilizantes, o solo foi incubado em tempos que variaram de 1 até 1296 h. Para coleta da SS, utilizou-se o componente descrito anteriormente e FCR de 2500g. Tratamentos adicionais foram mantidos até 1530 h de incubação, neles foi coletada semanalmente a NH3 volatilizada, utilizada para estimar as perdas gasosas de N nos tempos de coleta da SS de 1 até 1296 h. Também nestes tratamentos coletou-se a SS e solo, onde avaliou-se a concentração das diferentes formas de N. Os procedimentos de análise incluíram a determinação de N-ureia, N-NH4 + e N-total na SS e no solo, bem como o pH da SS. O somatório (N-total da SS + Ntotal do solo + N-NH3(g)) foi assumido como N liberado. Os tratamentos foram arranjados em um fatorial (7+1) x 9), sendo sete fertilizantes (U, UP1, UNBPT, USP2, USP3, USP4 e USP5), um controle sem aplicação de N e nove tempos de incubação que variaram de 1 a 1296 h. Os tratamentos foram distribuídos em blocos casualizados com quatro repetições. Diante dos resultados, os fertilizantes foram classificados em três grupos de padrões de liberação distintos: G1 (U, UP1, UNBPT, com média de 94 % do N liberado até 64 h), G2 (USP2 e USP3, com média de 54 % do N liberado até 382 h) e G3 (USP4 e USP5, com média de 33 % do N liberado até 779 h). A dinâmica do N na SS e no solo foi diferente entre os grupos, observaram-se maiores transformações de N-ureia para N-NH4 +, maiores incrementos no pH e nas perdas de N-NH3(g) para fertilizantes do G1 seguidos daqueles do G2 e G3. As perdas máximas por volatilização N-NH3(g) foram em média de 23 % para o G1, 15 % para o G2 e 3 % para o G3. O fertilizante UP1 apresentou liberação de N e volatilização de NH3 similar a ureia perolada, mostrando a ineficiência do revestimento com o polímero. Os fertilizantes apresentaram padrões diferenciados de liberação de N, sendo possível avaliar essas diferenças por meio da análise química da solução do solo.

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Resumo: O fornecimento adequado de nutrientes é fundamental para melhorar a produtividade e reduzir os custos de produção, principalmente em sistemas de fertirrigação, onde a adição e a demanda por nutrientes podem ser ajustadas. Sendo assim, estudos sobre o monitoramento do estado nutricional das culturas são necessários. Esses estudos incluem técnicas de análise mais eficientes para determinar com maior rapidez e precisão os nutrientes absorvidos pela planta e, assim, definir com mais segurança o manejo adequado da adubação via fertirrigação. O objetivo deste projeto de pesquisa foi avaliar o efeito de cinco doses de N, P e K, fornecidas via fertirrigação, sobre a produção e a qualidade da laranja e o estado nutricional da planta em duas combinações de copa porta-enxerto. Para isso, um trabalho experimental de campo em Reginópolis-SP/Brasil foi conduzido durante duas safras com plantas das variedades Valência e Hamlim, ambas sobre porta-enxerto citrumelo Swingle. Os tratamentos consistiram de cinco doses de N, P e K, aplicadas via fertirrigação: T1 - controle (sem nutriente); T2 - 25%; T3 - 50%; T4 - 100% e T5 - 200% da dose de N, P e K. A dose 100%, oficialmente recomendada, foi definida com base no histórico de análises de solo e folhas e também em função da produtividade esperada. A partir desta dose foram calculadas as outras. Para monitorar o estado nutricional das plantas foram realizadas análises de folha e seiva e também foi determinada a medida indireta da clorofila. A dinâmica dos nutrientes no solo foi monitorada pela amostragem do solo e também pela coleta da solução do solo, com o auxílio de extratores de cápsula porosa. Também foi quantificada a produção e avaliada a qualidade dos frutos. O aumento das doses de N, P e K aplicadas via... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The management of nutrients supply is fundamental to increase citrus fruit yield and to reduce the production costs, mainly in fertigated orchards, in which the nutrients supply and demand can be adjusted. This way, studies about monitoring the nutritional conditions of the plants are necessary. Such studies include more efficient analysis techniques to assess faster and more accurately the absorbed nutrients, enabling a safe management of the fertilizers. This research project was aimed at evaluating the effect of five rates of N, P, and K, supplied by means of fertigation, in the yield and quality of the oranges and in the plant's nutritional state on two combinations of treetop rootstocks. For this, an experimental work in the city of Reginópolis-SP/Brazil was conducted during two harvests with Hamlin and Valência trees, both grafted on citrumelo Swingle rootstock. The treatments consisted of five rates of N, P, and K, applied through fertigation: T1 - control (no nitrogen); T2 - 25%; T3 - 50%; T4 - 100% and T5 - 200% of the N, P, and K rate. The 100% rate, officially recommended, was established based on historic soil and leaf analysis and also in accordance with the expected productivity. The remaining rates were calculated from it. To monitor the nutritional state of the plants, leaf analysis, sap analysis, and the indirect measurement of the chlorophyll were employed. The nutrients dynamics in the soil was evaluated by soil sampling and by the soil solution analysis, with the help of porous covering soil solution extractors. The yield was quantified and the fruit quality was also assessed. The increasing in the N, P, and K rates through fertigation caused a decreasing in pH and an increasing in electrical conductivity and in ammonium, nitrate, phosphorus, manganese and zinc in the soil solution. A narrow correlation with the SPAD measures was observed in the applied nitrogen... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Roberto Lyra Villas Bôas / Coorientador: José Antônio Quaggio / Banca: Dirceu Maximino Fernandes / Banca: Leonado Theodoro Büll / Banca: Dirceu de Mattos Junior / Banca: Salatier Buzetti / Doutor

O lisianthus (Eustoma grandiflorum) vem despertando grande interesse, pela beleza das cores das flores, firmeza das hastes e durabilidade pós-colheita. No entanto, o conhecimento da irrigação e da fertirrigação do lisianthus, fatores de alto impacto na produção e na qualidade das hastes e dos botões florais, têm-se apoiado, geralmente, no empirismo ou em recomendações de outros países, resultando na aplicação de quantidade insuficiente ou excessiva de água e fertilizantes. Este trabalho teve como objetivo estabelecer parâmetros para o manejo racional da fertirrigação do lisianthus (var. Casablanca e var. Excalibur) sob ambiente protegido, por meio da determinação do melhor limite inferior de umidade no solo, associado à determinação da concentração ótima de potássio a ser mantida na solução do solo. A pesquisa foi conduzida em dois ambientes protegidos, localizados na área experimental do Departamento de Engenharia de Biossistemas da Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\", Universidade de São Paulo (ESALQ/USP). Os tratamentos foram constituídos de cinco limites de umidade no solo para início da irrigação (T1 = 0,20, T2 = 0,15, T3 = 0,13, T4 = 0,11 e T5 = 0,09 cm3 cm-3) e cinco concentrações de potássio na solução do solo (K1 = 50, K2 = 100, K3 = 150, K4 = 200 e K5 = 250 mg dm-3). As parcelas foram dispostas no delineamento em blocos completos inteiramente casualizados, arranjados em esquema fatorial de 5 x 5 (cinco limites de umidade e cinco concentrações de potássio na solução do solo), com quatro repetições, totalizando 100 parcelas experimentais. Durante a fase de crescimento e de produção do lisianthus, foi monitorada a solução no solo, medindo-se as concentrações de potássio (K+), bem como a condutividade elétrica (CE) da solução, nas profundidades, de 0,15 e 0,30 m, por meio de extratores de solução do solo e de um reflectômetro TDR100 (Campbell Scientific, Logan-Utah). No primeiro ciclo (ciclo de outono-inverno) foram obtidos turnos de regas médios equivalentes a 6, 10, 12, 12 e 12 dias para limites de umidade do solo iguais a 0,20, 0,15, 0,13, 0,11 e 0,09 cm3 cm-3 respectivamente. Já no segundo ciclo (ciclo de primavera verão) os limites de umidades estudados resultaram em intervalos entre fertirrigações (turnos de rega médios) de aproximadamente 7, 11, 14, 17 e 23 dias. O cultivo do lisianthus sob o limite inferior de umidade do solo igual a 0,20 cm3 cm-3 resultou na aplicação de lâminas de irrigação de até 16% (primeiro ciclo) e 26% (segundo ciclo) superiores em relação às lâminas médias dos demais limites de umidade do solo. Após a obtenção de boa aproximação entre os valores esperados e obtidos das concentrações de potássio (K+) e da condutividade elétrica da solução do solo (CEes) no início do ciclo, foi possível, por meio do uso de extratores de cápsula porosa e TDR, a manutenção das concentrações de K+ e CEes em níveis próximos aos estabelecidos pelos tratamentos, garantindo o paralelismo dos perfis ao longo do tempo. A ordem de predominância dos nutrientes nas plantas de liasianhtus colhidas no final do segundo ciclo foi K>N>S>Mg>Ca>P, para os macros e Fe>Mn>B>Zn>Cu para os micronutrientes, além disso, verificou-se também que, as diferentes concentrações de potássio na solução do solo não resultou em diferenças expressivas nos teores deste nas plantas. As principais características de crescimento e produção da cultura do lisianthus apresentaram resposta linear decrescente em função da redução dos valores de umidade do solo tidos como limites para início da irrigação. O uso de extratores de capsulas porosas associado ao monitoramento da umidade do solo com a TDR e a utilização da equação do balanço de massas possibilitou um manejo satisfatório das concentrações de potássio e da condutividade elétrica da solução do solo no cultivo do lisianthus fertirrigado em ambiente protegido. Além disso, para todas as variáveis de interesse comercial e de rendimento total, os melhores resultados foram obtidos quando a cultura do lisianthus foi submetida a maiores frequências de fertirrigação. As características de rendimento e de qualidade das hastes florais não foram influenciadas pelas concentrações de potássio na solução do solo. / Lisianthus (Eustoma grandiflorum) has had attracting great interest by the beauty of the flowers colors, firmness of stems and post-harvest durability. However, knowledge of irrigation and fertigation of lisiathus, high impact factors in the production and quality of stems and flower buds, have had based it generally on empiricism or recommendations from other countries, resulting in insufficient or excessive application of water and fertilizer. This study aimed to establish parameters for the appropriated management of lisianthus fertigation (var. Casablanca and var. Excalibur) under protected environment by determining the best soil moisture lower boundary associated with the optimum concentration of potassium which have be maintained in the soil solution. The research was conduct in two greenhouses, located in the experimental area of the Department of Biosystems Engineering from Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\", University of São Paulo (ESALQ / USP). The treatments were compose of five soil moisture limits to start fertigation (T1 = 0.20, T2 = 0.15, T3 = 0.13, T4 = 0.11 and T5 = 0.09 cm3 cm-3) and five concentrations of potassium in the soil solution (K1 = 50, K2 = 100, K3 = 150, K4 = 200 and K5 = 250 mg dm-3). The plots were arrange in completely randomized block design and factorial scheme of 5 x 5 (five moisture limits and five concentrations of potassium in the soil solution), with four repetitions, totaling 100 plots. During the growth and production phases of lisianthus, the soil solution was monitoring by measuring of potassium concentration (K+) and electrical conductivity (EC) at 0.15 to 0.30 m of depth through soil solution extractors and TDR100 Reflectometer (Campbell Scientific, Logan, Utah). In the first cycle (autumn-winter), average scheduling irrigation equivalent to 6, 10, 12, 12 and 12 days were obtained for soil moisture limits equal to 0.20, 0.15, 0.13, 0, 11 and 0.09 cm3 cm-3 respectively. And the second cycle (summer-spring) the limits of moisture studied resulted in intervals between fertigations (average scheduling irrigation) of approximately 7, 11, 14, 17 and 23 days. Cultivation of lisianthus under the lower soil moisture limit of 0.20 cm3 cm-3 resulted in the application of irrigation depth of up to 16% (first cycle) and 26% (second cycle) higher than the average irrigation depth of the others limits of soil moisture. At the beginning of the cycle, after obtaining a good approximation between the expected and observed values of the potassium (K+) and the electrical conductivity of the soil solution, it was possible the maintenance of the concentrations of K+ and CEs at levels close to those established by the treatments through the use of porous capsule extractors and TDR, guaranteeing the parallelism of the profiles over the time. The nutrients order predominance in the lisianthus plants harvested at the end of the second cycle was K> N> S> Mg> Ca> P, for the macros and Fe> Mn> B> Zn> Cu for micronutrients. It was also observed that, the different concentrations of potassium in the soil solution did not result in significant differences in contents of that nutrient in the plants. The main growth and yield characteristics of the lisianthus crop showed a linear decreasing response as a function of the reduction of the soil moisture values considered as limits for the beginning of irrigation. The use of porous capsules extractors associated with soil moisture monitoring with TDR and the mass balance equation enabled satisfactory management of potassium and electrical conductivity concentrations of the soil solution in the grown crop of lisianthus. Furthermore, the best results were obtain when lisianthus was subject to higher frequencies of fertigation for all variables of commercial interest and total yield. The yield and quality characteristics of the flower stems were not influenced by the potassium concentrations in the soil solution.

A poluição do solo por metais pesados, pela intensificação das atividades industriais, agrícolas e urbanização, é um problema crescente e responsável por sérios impactos ao ambiente. A contaminação causada por metais pesados em solos tratados com resíduos urbanos é avaliada, freqüentemente, pelos teores totais desses elementos no solo. No entanto, para avaliar seus efeitos nas plantas e na cadeia alimentar, é necessário conhecimento das concentrações biodisponíveis. A área onde foi desenvolvido o presente estudo está contaminada por metais oriundos de resíduo disposto no local, que se localiza na zona rural do município de Piracicaba, num Neossolo Litólico em associação com Cambissolo. Uma vez detectada a contaminação, foram aplicadas 10 t ha-1 de calcário dolomítico e realizada aração a 20 cm. Objetivou-se com este trabalho avaliar: i) os teores biodisponíveis de Ba, Cu, Pb, Ni e Zn por meio de dois extratores; ii) a distribuição dos elementos nas frações por meio da extração seqüencial; iii) a especiação de cátions e ânions nas soluções, e iv) emissão de gases do efeito estufa na discriminação de áreas de cana-de-açúcar impactadas ou não pela aplicação de resíduos. As amostras foram coletadas nas camadas de 0 a 0,2 m (que continha mistura de solo + resíduo), 0,2 a 0,4 m (continha somente resíduo) e 0,4 a 0,6 m (somente solo) na área contaminada, numa área próxima, cultivada com cana-de-açúcar e numa área de mata (controle). Os teores totais de metais na área estiveram acima dos valores de intervenção agrícola estabelecidos pela Cetesb, e os teores biodisponíveis extraídos por Mehlich-III foram oito vezes maiores que os extraídos por DTPA. A variação dos valores entre as repetições foi maior quando foi usada a resina trocadora de íons do que quando foram utilizados os extratores Mehlich-I e KCl. A resina extraiu maiores teores dos elementos do que os demais extratores. Nas amostras contendo resíduo, os metais se concentraram, principalmente, nas frações pouco disponíveis (residual, óxidos e carbonatos). O Ba e o Pb predominaram na fração residual, enquanto o Ni foi o metal que se apresentou mais disponível nas amostras das áreas de cana-de-açúcar e de mata. O Cu esteve distribuído, na maior parte, entre as frações residual e ligada aos óxidos, com exceção da amostra contendo resíduo, na qual a fração ligada a carbonatos foi expressiva. Nas amostras de resíduo o Zn esteve, na maior parte, distribuído entre as frações residual e ligada a carbonatos, enquanto nas amostras controle esteve, principalmente, ligado à matéria orgânica e aos óxidos. Os metais apresentaram-se, predominantemente, nas formas hidroxiladas, com exceção do Ba, que esteve como íon Ba2+. Houve efeito da aplicação do resíduo na emissão de gases do efeito estufa, sendo o CH4 o gás que mais contribuiu para esse efeito, seguido pelo CO2. / Soil pollution by heavy metals due the intensification of industrial activities, agriculture and urbanization has promoted serious impacts in the environment. The contamination caused by heavy metals in soil amended with urban waste-residues is often evaluated taking into account the total content of the elements in the soil. However, the knowledge of their bioavailable concentration is required when evaluating their effects in plants and in food chain. This study was carried out in an agricultural area contaminated with heavy metals derived from a residue. The site is located in Piracicaba, São Paulo state, Brazil, and the prevailing soil is Entisol associated with Inceptisol. Once detected the contamination, 10 t ha-1 of a dolomitic lime were applied followed by a mouldboard ploughing (20 cm deep). The objective this study was to evaluate: i) bioavailable concentration of Ba, Cu, Pb, Ni e Zn by using two extractants; ii) the distribution of these elements in soil fractions by means of sequential extraction; iii) speciation of cations and anions in the soil solution, and iv) greenhouse gas emissions. Samples were collected in three depths: 0-0.2m (containing a mixture of soil + residue); 0.2-0.4m (containing residue only); and 0.4-0.6m (containing soil only) in the contaminated area and in two adjacent areas, one of them cultivated with sugarcane, where the residue was not applied, and the other one was a forest area (control). Total metals contents in the contaminated area were higher than the agricultural intervention values established by the Company of Environmental and Sanitation Technology of the State of São Paulo, and the bioavailable contents extracted by Mehlich III were eight-fold higher than those extracted by DTPA. The standard deviation among the replicates was higher when the ionic resin was used than Mehlich-I and KCl extractants. The resin extracted higher amounts of elements than the other extractants. In the samples containing residue, the metals were found, mainly, in the low available fractions (residual, oxides and carbonates). Ba and Pb were predominantly found in the residual fraction, while Ni was more available in the samples from the sugarcane and the forest areas. Cu was distributed between the residual and the oxides fractions, excepting in the sample containing residue, where the carbonate fraction was expressive. Zn contents were distributed in the residue samples between the residual and the carbonate fractions. On the other hand, this element was found mainly on the organic matter and in the oxide fractions of the samples from the control area (forest). All the heavy metals were, predominantly, as hydroxilated species, excepting for Ba, found as Ba2+. The application of the residue affected the emission of greenhouse gas, and CH4 was the gas that has more contributed for this effect, followed by CO2.