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.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The conversion of pastures natives to grain production in soils with low clay and organic matter levels and/or the non-replacement of the exported sulfur by crops could cause a decrease on the availability of this nutrient to plants, whether the sulfur atmospheric depositions are low. There are few informations about the atmospheric contribution for soil fertilization in soils of Rio Grande do Sul, and the experiments with this nutrient are scarces. This work intends to quantify the sulfur deposition through rain and irrigation, the sulfur exported by plants and the sulfur available in soil and soil solution fluctuations, as well as the crops productivity. For these, two experiments were carried out at Soil Department of Federal University of Santa Maria. The first was installed at field in 2002, on Tipic Hapludult under no tillage system, in complete randomized blocks with four replications. The treatments were four sulfate levels (0, 15, 20 and 60 kg ha-1), which were applied before each culture, and two cultural rotations, in sub-plots. Sucking lisimeters were installed at 20 and 60 cm depth in each plot, for soils solution extraction. The deposition of atmospheric sulfur was quantified by a collector of precipitations. The culture productivity, the sulfur total amount in vegetal tissue, the sulfur exported and the amounts of available sulfate in soil and in water rain were evaluated. The second experiment, in greenhouse, were consisted of crops succession in pots (sorghum/bean/corn/soybean/corn/rye) with four soils kinds and four residual sulfate levels (0, 202, 403 e 807 g SO4 -2 pot-1), in completed randomized delineament, with four replications. After tree crops, soil samples were colleted from 0-10 cm and 10-20 cm soil layers to available sulfate analysis. The majority of results didn t show crops responses to sulfate fertilization, even with levels of available sulfate lower than the sufficiency level. The absence of response to sulfur founded in all crops tested by first experiment, might be associated with the sulfur atmospheric deposition by rain water, which determinative value was 3,2 kg ha-1 year-1. A corn culture, which was realized in greenhouse, was the only who showed increment in dry mass by sulfur addiction. / A conversão de pastagens nativas à produção de grãos em solos com baixos teores de argila e de matéria orgânica e/ou a não reposição do enxofre exportado pelas colheitas pode levar à diminuição da disponibilidade desse nutriente às plantas, caso o aporte atmosférico seja baixo. Para os solos do Rio Grande do Sul, poucas são as informações sobre a contribuição atmosférica para o sistema solo e são raros os experimentos com esse nutriente. Este trabalho pretende quantificar o aporte de S via água da chuva e de irrigação, o S exportado pelas plantas, as flutuações do teor de sulfato disponível no solo e da solução do solo, bem como os rendimentos obtidos pelas culturas. Para tal, foram realizados dois experimentos no Departamento de Solos da Universidade Federal de Santa Maria. O primeiro, foi instalado à campo em 2002, sobre um Argissolo Vermelho distrófico arênico sob sistema plantio direto, em delineamento experimental de blocos ao acaso com quatro repetições. Os tratamentos usados foram quatro doses de sulfato (0, 15, 30 e 60 kg S ha-1), aplicados na parcela, e duas rotações de culturas, na subparcelas. Nas parcelas foram instalados lisímetros de sucção a 20 e 60 cm de profundidade, para extração da solução do solo. O aporte de S atmosférico foi quantificado usando coletores de água da chuva e de irrigação. Foram avaliados o rendimento das culturas, a quantidade de enxofre exportado e os teores de sulfato da solução e adsorvido aos colóides. O segundo, em casa de vegetação, consistiu-se de uma sucessão de cultivos em vasos (sorgo, feijoeiro, milho, soja, milho e centeio) com quatro tipos de solos e quatro doses residuais de sulfato (0, 202, 403 e 807 g SO4-2 vaso-1) em delineamento experimental inteiramente casualizado com quatro repetições. Após cada três cultivos, coletaram-se amostras de solo das camadas 0-10 e 10-20 cm do solo dos vasos para as análises de sulfato disponível. A maioria dos resultados não mostrou respostas das culturas à adubação sulfatada, mesmo com os teores de SO4 -2 disponível no solo abaixo do nível de suficiência. A ausência de resposta ao S, encontrada em todas as culturas testadas pelo primeiro experimento pode estar relacionada com a deposição de S atmosférico pela água da chuva, cujo valor determinado foi de 3,2 kg ha-1 ano-1. Um cultivo de milho realizado em casa de vegetação foi o único a apresentar incrementos em massa seca em função da adição de S.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-06-19Bitstream added on 2014-06-13T18:55:12Z : No. of bitstreams: 1 salomao_lc_me_botfca.pdf: 1830018 bytes, checksum: fc8e5d39992c264d8cca35306797b3c5 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / 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... / 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)

Made available in DSpace on 2016-06-02T18:55:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3737.pdf: 2114096 bytes, checksum: 58f7480198ad07cce74706f2adf51cad (MD5) Previous issue date: 2011-07-15 / Financiadora de Estudos e Projetos / Among various systems, the drip irrigation has been increasingly used, mainly because of its greater efficiency in water use. This work aimed to study the dynamics of soil solution, characterizing the distribution and storage of nutrients in the soil solution, and their absorption by pepper through the management of drip fertigation with two flows rates. The experiment was conducted in a greenhouse located in the Department of Agricultural Science, Unitau. The soil of study is an Oxisol Yellow, medium texture. The crop cycle lasted 120 days. From the readings of TDR probes were possible to estimate water content and soil solution concentration. Thus, the distribution of soil solution was monitored and counted in layers of 0,1m to 0,6 m. The evaluation of root system showed that the treatment of 4 L h-1 had an area of 69,31 cm2, while the treatment of 2 L h-1 had an area of 45,21 cm2. The productivity was 0,19 kg m-2 and 0,27 kg m-2 for 2 Lh-1 and 4 L h-1, respectively, what reinforces the results of nutrients distribution and root system development. It was found that for treatment with the flow rate of 2 L h-1 there was a trend of nutrient loss by percolation, increasing possible contamination of groundwater. The dripper with a flow rate of 4 L h-1 was more efficient at distributing and storing water and nutrients in a soil profile, which improved crop yield. / Dentre os vários sistemas, a irrigação por gotejamento tem sido crescentemente utilizada, principalmente pela sua maior eficiência no uso da água. O objetivo deste trabalho foi estudar a dinâmica da solução do solo caracterizando a distribuição, armazenamento e absorção de nutrientes pela planta de pimentão através do manejo da fertirrigação por gotejamento, em função de duas vazões. O ensaio foi realizado em uma casa de vegetação localizado no Departamento de Ciências Agrárias da Unitau. O solo do local do estudo é um Latossolo Vermelho Amarelo de textura média. O ciclo da cultura durou 120 dias. A partir das leituras das sondas de TDR foi possível estimar a umidade e a concentração da solução do solo. Assim, a distribuição da solução no solo foi monitorada e contabilizada em camadas de 0,1 m até 0,6 m. A avaliação do sistema radicular mostrou que o tratamento de 4L h-1 apresentou uma área de 69,31 cm2 enquanto o tratamento de 2 L h-1 apresentou uma área de 45,21 cm2. A produtividade observada foi de 0,19 kg m-2 e 0,27 kg m-2 para 2 e 4 L h-1, reforçando os resultados vistos na distribuição de nutrientes, desenvolvimento do sistema radicular. Verificou-se que para o tratamento com vazão de 2 L h-1 houve uma tendência de perda de nutrientes por percolação, potencializando possíveis contaminações do lençol freát ico. O gotejador com vazão de 4 L h-1 mostrou-se mais eficiente na distribuição e armazenamento de água e nutrientes em um perfil do solo, o que favoreceu o rendimento da cultura.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The distribution of pig slurry in agricultural areas, by presenting various elements in its composition, can over time, increase the levels of nutrients in the soil, as well as changing the distribution of chemical species in the soil solution. The study aimed to evaluate the levels of P, Cu and Zn total, available, soluble and the distribution of chemical species in solution, along the profile of a Hapludalf subject the application of 19 and 21 applications pig slurry and growing plants. The work was performed on soil columns of undisturbed soil, derived from an experiment conducted for 8 years in the experimental unit of the Federal University of Santa Maria (UFSM), Santa Maria (RS). The soil was a Typic Hapludalf, subjected to 0, 20, 40 and 80 m3 ha-1 of pig slurry applications. Soil samples were taken before and after the crops of black oat and corn in the greenhouse, in layers the 0-5, 5-10, 10-20, 20-30, 30-40 and 40-60 cm for the determining the levels of total P, Cu and Zn, available and extraction solution. In the solution were determined the concentration of the major cations, anions, dissolved organic carbon (DOC) and pH. The distribution of chemical species of P, Zn and Cu were obtained by computer program Visual Minteq. The 21 applications of pig slurry increased the levels of P, Cu and Zn total available and the solution in the surface layers with increasing doses. In addition to the increases in surface, successive applications of pig slurry increased the levels of depth, especially in larger doses, showing the migration of elements in the soil profile. High concentrations of soluble forms and available increase the risk of environmental contamination, promote transfers by both runoff and leaching, and increase the bioavailability and can cause toxicity of Cu and Zn to plants and microorganisms. The applications of pig slurry induced variations in the distribution of chemical species of P, Cu and Zn in soil solution, mainly in the surface layers, increasing the percentage of species of P complexed with Ca and Mg and reducing the proportion complexed with Al, these layers also increased the proportion of species of Cu and Zn complexed with organic and inorganic ligands, reducing the proportion of free species which are preferentially absorbed. The presence of plants leads to changes in the distribution of chemical species of P, Cu and Zn in soil solution, increasing the proportion of species of free P and reducing Cu and Zn. Thereby keeping soils under application of cultured pig slurry increases the proportion of P capable of absorbing and reduces risk of toxicity Cu and Zn. / A distribuição de dejetos líquidos de suínos em áreas agrícolas, por apresentar vários elementos em sua composição, pode ao longo do tempo, incrementar os teores de nutrientes no solo, bem como alterar a distribuição das espécies químicas na solução do solo. O trabalho objetivou avaliar os teores de P, Cu e Zn totais, disponíveis, solúveis e a distribuição das espécies químicas na solução ao longo do perfil de um Argissolo submetido a 19 e 21 aplicações de dejetos líquidos de suínos e ao cultivo de plantas. O trabalho foi realizado em colunas de solo com estrutura indeformada, derivadas de um experimento conduzido durante 8 anos, na unidade experimental da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), em Santa Maria (RS). O solo foi um Argissolo Vermelho Distrófico arênico, submetido a aplicações de 0, 20, 40 e 80 m3 ha-1 de dejetos líquidos de suínos. Foram realizadas coletas de solos antes e após as reaplicações dos tratamentos e cultivo de aveia preta e milho em casa de vegetação, nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20, 20-30, 30-40 e 40-60 cm, para a determinação dos teores de P, Cu e Zn disponíveis, totais e extração da solução do solo. Na solução foi determinada a concentração dos principais cátions, ânions, carbono orgânico dissolvido (COD) e pH. A distribuição das espécies químicas de P, Cu e Zn foram obtidas através do programa computacional Visual Minteq. As 21 aplicações de dejetos líquidos de suínos incrementaram os teores de P, Cu e Zn totais, disponíveis e na solução nas camadas superficiais com o aumento das doses. Além dos incrementos em superfície, as sucessivas aplicações de dejetos líquidos de suínos incrementaram os teores em profundidade, principalmente nas maiores doses, evidenciando a migração dos elementos no perfil do solo. Altas concentrações de formas disponíveis e solúveis potencializam o risco de contaminação ambiental, por favorecer as transferências tanto por escoamento superficial como por lixiviação, além de aumentar a biodisponibilidade, podendo causar toxidez de Cu e Zn as plantas e aos microrganismos. As aplicações de dejetos líquidos de suínos promoveram alterações na distribuição das espécies químicas de P, Cu e Zn na solução do solo, principalmente nas camadas superficiais, aumentando a porcentagem das espécies de P complexadas com Ca e Mg e reduzindo a proporção complexada com Al, nestas camadas também incrementou a proporção das espécies de Cu e Zn complexadas com ligantes orgânicos e inorgânicos, reduzindo a proporção das espécies livres que são preferencialmente absorvidas. A presença de plantas promove alteração na distribuição das espécies químicas de P, Cu e Zn na solução do solo, aumentando a proporção das espécies livres de P e reduzindo as de Cu e Zn. Assim, manter solos submetidos à aplicação de dejetos líquidos de suínos cultivados aumenta a proporção de P passível de absorção e reduz o risco de toxidez por Cu e Zn.

Submitted by THOMAS FIORE DE ANDRADE null (tfandrade@fca.unesp.br) on 2016-10-07T18:36:13Z No. of bitstreams: 1 TESE FINAL.pdf: 3464592 bytes, checksum: 22fe8e2be2031ef1ab1f98de6d298d00 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-10-11T13:29:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 andrade_tm_dr_bot.pdf: 3464592 bytes, checksum: 22fe8e2be2031ef1ab1f98de6d298d00 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-11T13:29:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 andrade_tm_dr_bot.pdf: 3464592 bytes, checksum: 22fe8e2be2031ef1ab1f98de6d298d00 (MD5) Previous issue date: 2016-08-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Em gramados esportivos a aplicação de fertilizantes é frequente e em altas quantidades durante todo ano, principalmente devido aos frequentes cortes realizados e consequentemente à significativa extração de nutrientes. Atualmente a recomendação da adubação e da irrigação em gramados é subjetiva e baseia-se na experiência dos profissionais e no aspecto visual, o que aumenta muito as chances de erro. Por isso há necessidade de se desenvolver ferramentas e estudar o desenvolvimento do gramado para gerar informações que possam dar o respaldo científico para o profissional fazer as corretas recomendações. Objetivou-se com este trabalho gerar informações técnicas que possam contribuir na recomendação da adubação e no manejo da irrigação e comprovar a possibilidade ou não do uso de extratores de solução do solo em gramados esportivos, técnica já bastante utilizada na fertirrigação. O experimento foi realizado na FCA/UNESP, em Botucatu, onde foram utilizados dois manejos de irrigação, quatro doses de nitrogênio e duas doses de potássio. Os efeitos desses tratamentos sobre o desenvolvimento da grama bermuda Tifway (Cynodon dactylon X Cynodon transvaalensis) foram analisados e relacionados com os teores de nutrientes nas folhas, solo e solução do solo (coletada através de extratores de solução). O delineamento experimental adotado foi em blocos casualizados, com parcelas subdivididas e 4 repetições. Durante seis meses foram realizadas as seguintes avaliações: análise química do solo, análise da solução do solo, análise foliar, análises do desenvolvimento do gramado e avaliações da qualidade do gramado. O monitoramento da concentração de nutrientes na solução do solo com a utilização de extratores de cápsula porosa se mostrou eficiente para detectar as doses de nitrogênio e potássio aplicadas; a concentração de nitrogênio e potássio na folha, o índice de cor verde e o desenvolvimento do gramado foram maiores conforme aumentou-se as doses de nitrogênio, porém não houve resposta a doses acima de 562,5 kg ha-1 ano-1; a dose de 112,5 kg ha-1 ano-1 de K2O foi suficiente para manter um gramado bem desenvolvido e com boa coloração verde; a irrigação realizada 3 vezes por semana apresentou teores de nitrogênio e potássio maiores na solução do solo a 10 cm de profundidade em relação à irrigação diária e também promoveu melhor desenvolvimento do gramado. / In sports turfgrass the fertilization is frequent and at high levels, mainly due to frequent mowing and consequently significant nutrient export. Currently the fertilization and irrigation recommendation on turfgrass is subjected and is based on the experience of the professionals and on the visual aspect, which greatly increases the chances of error. So there is a need to develop tools and to study the development of the turfgrass to produce information that can give professionals the support to make the correct recommendation. Therefore, this work was aimed to generate technical information that may contribute to the fertilizer and irrigation management and prove or not the possibility of porous cup extractors on turfgrass, which is a widely used technique in fertigation. The research project was conducted at FCA/UNESP in Botucatu where two irrigation managements, four nitrogen and two potassium rates were used. The effects of these treatments on the development of the Tifway bermudagrass (Cynodon dactylon X Cynodon transvaalensis) were analyzed and related with foliar, soil and soil solution analysis. The experimental design was randomized block with split plots and four replications. During six months the following assessments was undertaken: soil, foliar and soil solution analysis, and turfgrass development and qualitity analyses. Monitoring the concentration of nutrients in the soil solution using porous capsule extractors was efficient to detect the nitrogen and potassium rates; the concentration of nitrogen and potassium in leaf, green color index and the development of the turfgrass were better as the nitrogen rate was increased, but there was no response to rates above 562,5 kg ha-1 year-1 of N; the rate of 112,5 kg ha-1 year-1 of K2O was enough to keep a well-developed lawn and with good color; irrigation made 3 times a week had higher levels of nitrogen and potassium in the soil solution at 10 cm depth compared to daily irrigation and also promoted better development of the turfgrass. / FAPESP: 2014/05237-1

The doctoral thesis deals with usage of gel techniques for in situ measurement of bioavailable metals in soils and sediments. The DGT technique was applied to soil samples from the localities of Zlín, Tuřany and Chrlice for estimation of bioavailable metals in soils. These soils were amended by sewage sludges in years 1980-1987. The experiment using diffusive gels with different pore size, APA and RG gels, has shown that the DGT can be used for assessment of trace metal soil complexes - small inorganic and larger organic. The results obtained by DGT measurements were approximately up to two orders of magnitude lower than metal concentrations obtained by leaching with sodium nitrate. The leaching with sodium nitrate does not provide true reflection of metal availability to plant root system and soil microorganisms and the DGT technique seems to be a better predictor of metal bioavailability. Only small differences between undisturbed and homogenized soil samples were found out by application of DGT to soil samples from localities of Veverská Bítýška and Ostrovačice. The undisturbed soil is not homogenous and the DGT unit gives information only about the part of the soil which is in direct contact with the unit. The procedure with soil slurry can be recommended for the characterization of large soil areas and estimation of bioavailable metals in soils. Gel techniques were also used for the study of processes occuring in sediments. Mercury species and other metals were analysed in surface water, pore water and sediments collected from two sampling sites in the Dele River in northern France. This river had been polluted during the last century by the activity of Métaleurop factory, which dealt with metal ore treatment. The application of DGT technique using two specific ion-exchange resins, Chelex-100 and Duolite GT-73, provided assessment of mercury in sediment pore water. DGT and DET techniques together with centrifugation provided also high resolution depth profiles of Fe, Mn, Zn, Pb, Cr and Cd in pore water. It is not possible to determine which sampling site was more contaminated. Only small differences in mercury species and metal content were observed between sampling sites. The Dele River can be classified as contaminated river according to total mercury content in sediments and as slightly contaminated river from the point of view of methylmercury content. Correlations between mercury species and sulphide content confirm that total mercury and sulphide content count among factors influencing the mercury release to pore water and controlling processes of methylation and demethylation. Only low toxicity of sediment slurries was found out by the bioluminiscence test with Vibrio fischeri. The results of doctoral thesis demonstrate gel techniques as a very good tool in environmental analysis.

La présente étude porte sur l’évaluation d’une méthode d’acquisition de la solution de sol présente à l’interface sol-racine, dans la rhizosphère. Cette interface constitue le lieu privilégié de prise en charge par les plantes des contaminants, tels que les métaux traces. Comme les plantes acquièrent ces éléments à partir de la phase liquide, la solution de sol de la rhizosphère est une composante clé pour déterminer la fraction de métaux traces biodisponibles. La microlysimétrie est la méthode in situ la plus appropriée pour aborder les difficultés liées à l’échelle microscopique de la rhizosphère. Ainsi, dans les études sur la biodisponibilité des métaux traces au niveau de la rhizosphère, les microlysimètres (Rhizon©) gagnent en popularité sans, toutefois, avoir fait l’objet d’études exhaustives. L’objectif de cette étude est donc d’évaluer la capacité de ces microlysimètres à préserver l’intégrité chimique de la solution, tout en optimisant leur utilisation. Pour ce faire, les microlysimètres ont été soumis à une série d’expériences en présence de solutions et de sols, où la quantité de solution prélevée et le comportement des métaux traces (Cd, Cu, Ni, Pb, Zn) ont été étudiés. Les résultats montrent que les microlysimètres fonctionnent de façon optimale lorsque le contenu en eau du sol est au-dessus de la capacité au champ et lorsqu’il y a peu de matière organique et d’argile. Les sols sableux ayant un faible contenu en C organique reproduisent mieux le volume prélevé et la solution sous la capacité au champ peut être récoltée. L’utilisation des microlysimètres dans ces sols est donc optimale. Dans les essais en solution, les microlysimètres ont atteint un équilibre avec la solution après 10 h de prélèvement. En respectant ce délai et les conditions optimales préalablement établies (pH acide et COD élevé), les microlysimètres préservent la composition chimique de la solution. Dans les essais en sol, cet équilibre n’a pas été atteint après dix jours et huit prélèvements. Le contenu en matière organique et l’activité microbienne semblent responsables de la modification des concentrations en métaux au cours de ces prélèvements, notamment, dans l’horizon FH où les microlysimètres performent très mal. En revanche, dans l’horizon B, les concentrations tendent à se stabiliser vers la fin de la série de prélèvements en se rapprochant des valeurs de référence. Bien que des valeurs plus élevées s’observent pour les microlysimètres, leurs concentrations en métaux sont comparables à celles des méthodes de référence (extrait à l’eau, lysimètres de terrain avec et sans tension). En somme, les microlysimètres se comportent généralement mieux dans l’horizon B. Même si leur utilisation est plus optimale dans un sol sableux, cet horizon est privilégié pour de futures études sur le terrain avec les microlysimètres. / This study focuses on evaluating a method of acquiring soil solution in the soil-root interface of the rhizosphere. The liquid phase of the rhizosphere constitutes the main area where plants absorb contaminants like trace metals. Thus the rhizosphere soil solution is key to determine the amount of bioavailable trace metals. Microlysimetry has been described as the most appropriate in situ method to tackle difficulties inherent to the microscopic scale of the rhizosphere. Despite the lack of an exhaustive evaluation of their performance, microlysimeters have gained popularity for in situ studies on the bioavailability of trace metals. The objective of this study was to evaluate the capacity of microlysimeter to preserve the chemical integrity of the soil solution and also to determine their optimum use conditions. To do this, microlysimeter have been submitted to a series of laboratory experiments with solutions and soils. The volume of solution extracted and trace metals (Cd, Cu, Ni, Pb, Zn) behaviour were studied. Results show that microlysimeters work optimally when soil water content is above field capacity and when the amount of clay and organic matter is low. Sandy soils with low organic carbon content have a better reproducibility for extracted volume and soil solution extraction is possible even when soil water content is below field capacity. Using microlysimeters in this soil type is thus optimal. In solution experiments, microlysimeters reached equilibrium with the control solution after ten hours of extraction. In optimal conditions (acidic pH and high DOC) and after this ten hours period, microlysimeters preserve the chemical composition of the solution. In soil experiments, this equilibrium has not been reached after eight samplings throughout ten days. Organic matter content and microbial activity could be responsible for the modification of concentrations of trace metals during sampling. This is especially true for FH horizon where microlysimeters perform poorly. In contrast, the concentrations reach the reference values toward the end of sampling serie in the B horizon and microlysimeters have a better overall performance in this horizon. Although higher values are observed for microlysimeters, trace metals concentrations are comparable to other extraction methods, specifically for the B horizon. Even if their uses are optimized in sandy soil, the B horizon should be privileged for future field studies involving microlysimeters.

O reúso da água é uma prática amplamente estudada e recomendada por diversos pesquisadores como alternativa viável para suprir as necessidades hídricas e, parte das demandas nutricionais das plantas. No Brasil, esta atividade está em processo de desenvolvimento. Sua implantação está condicionada a especificidades locais, respeitando as legislações dos recursos hídricos, proteção ao meio ambiente e saúde pública. Além de fatores como qualidade do efluente tratado e seleção de culturas a serem irrigadas, faz-se necessário aplicar práticas adequadas de manejo, para conservação das propriedades físico-químicas e biológicas do sistema solo, planta e atmosfera. Diante do exposto, o presente trabalho teve como objetivo a avaliação do comportamento dos íons na solução do solo e no solo, do fluxo de gases do efeito estufa e da produtividade da água da cultura, em um sistema de produção irrigado com efluente de abatedouro tratado por sistema anaeróbio, no cultivo de capim coastcross para feno, em diferentes doses de adubação nitrogenada. O delineamento experimental adotado foi em blocos ao acaso, com cinco tratamentos e quatro repetições, sendo estes: T1 - irrigação com água superficial e adição de 100% de adubação nitrogenada (AN) recomendada; T2, T3, T4 e T5 - irrigação com efluente tratado de abatedouro e adição de 0; 33%; 66% e 100 % de AN, respectivamente. Sendo a AN 50 kg ha-1 corte-1 de nitrogênio, na forma de ureia. O solo foi avaliado quimicamente nas profundidades de 0-0,20 m e 0,20-0,40 m, para os parâmetros de fertilidade e sódio trocável. A solução do solo foi obtida por pasta de saturação para posterior análise dos íons Na+, Mg2+, Ca2+, K+, SO4-, NO2-, NO3- e NH4+. A produtividade da água foi determinada pela relação entre produção de massa seca do capim e lâmina de irrigação mais precipitação pluviométrica. A coleta de gases do solo foi realizada por câmaras estáticas e os gases analisados foram gás carbônico, metano e óxido nitroso, por cromatografia gasosa, para determinação do fluxo de gases do solo. Os dados foram avaliados nas estações inverno-primavera (ano 2017) e verão-outono (ano 2018). Os resultados comprovam o potencial do uso de efluentes tratados de abatedouro na irrigação do capim coastcross, como forma complementar ao tratamento anaeróbio. O manejo adotado concentrou os elementos químicos do solo na camada 0-0,20 m, profundidade efetiva do sistema radicular do capim. O aporte de sais ao solo ocorreu nos tratamentos com efluente, no período inverno-primavera, as precipitações ocorridas no período seguinte (verão) foram suficientes para lixiviar os sais para a camada inferior do solo. A análise de solução do solo comprovou o potencial de lixiviação de nitrogênio na forma de nitrato e nitrito, durante todo o período estudado, principalmente para o tratamento com efluente tratado de abatedouro e 100% da AN. Os tratamentos não influenciaram a produtividade da água. A avaliação do fluxo de gases de efeito estufa do solo comprovou a influência das variáveis climáticas e da umidade do solo, ao longo do tempo. O fluxo de CO2 foi maior na coleta de dezembro/2017, incrementado nos tratamentos com efluente. Considerando a dinâmica de solutos no solo, o potencial do aporte de nutrientes e o teor salino do efluente, assim como o fluxo de gases de efeito estufa do solo, o tratamento com efluente tratado de abatedouro, sem adubação nitrogenada, foi o tratamento mais adequado para as condições de desenvolvido do experimento. / Water reuse is a practice widely studied and recommended by several researchers as a viable alternative to meet water needs and part of the nutritional demands of plants. In Brazil, this activity is in the process of development. Its implementation is conditioned to local specificities, respecting the laws of water resources, protection of the environment and public health. In addition to factors such as the quality of the treated effluent and the selection of crops to be irrigated, it is necessary to apply appropriate management practices for the conservation of the physical-chemical and biological properties of the soil, plant and atmosphere system. In view of the above, the present work had the objective of evaluating the behavior of the ions in soil and soil solution, the greenhouse gas flow and the crop water productivity, in an irrigated production system with treated slaughterhouse effluent by anaerobic system, in the cultivation of coastcross grass for hay, at different doses of nitrogen fertilization. The experimental design was a randomized complete block design, with five treatments and four replications: T1 - irrigation with superficial water and addition of 100% of recommended nitrogen fertilization (AN); T2, T3, T4 and T5 - irrigation with treated effluent from slaughterhouse and addition of 0; 33%; 66% and 100% AN, respectively. Being the AN 50 kg ha-1 cut-1 of nitrogen, in the form of urea. The soil was chemically evaluated at depths of 0-0,20 m and 0,20-0,40 m, for fertility and exchangeable sodium parameters. The solution of the soil was obtained by saturation paste for later analysis of Na+, Mg2+, Ca2+, K+, SO4-, NO2-, NO3- and NH4+ ions. The water productivity was determined by the relation between dry mass production of the grass and irrigation blade plus rainfall. Soil gas collection was performed by static chambers and the gases analyzed were carbon dioxide, methane and nitrous oxides, all by gas chromatography, to determine the flow of soil gases. The data were evaluated in the seasons winter-spring (2017) and summer-autumn (2018). The results confirm the potential of the use of treated effluents from slaughterhouse on coastcross grass irrigation as a complementary form to the anaerobic treatment. The management adopted concentrated the chemical elements of the soil in the layer 0-0,20 m, effective depth of the grass root system. The contribution of salts in the soil occurred in the treatments with effluent, in the winter-spring period, the precipitations occurred in the following period (summer) were sufficient to leach the salts to the lower layer of the soil. The soil solution analysis showed the potential of nitrogen leaching in the form of nitrate and nitrite, during the whole studied period, mainly for treatment with slaughterhouse treated effluent and 100% AN. Treatments did not influence water productivity. The evaluation of the flow of greenhouse gases from the soil proved the influence of climatic variables and soil moisture over time. The CO2 flux was higher in the collection of December / 2017, increased in the treatments with effluent. Considering the dynamics of solutes in the soil, the nutrient supply potential and the saline content of the effluent, as well as the greenhouse gas flow of the soil, treatment with treated effluent from slaughterhouse, without nitrogen fertilization, was the most appropriate treatment for the developed conditions of the experiment.

O reúso da água é uma prática amplamente estudada e recomendada por diversos pesquisadores como alternativa viável para suprir as necessidades hídricas e, parte das demandas nutricionais das plantas. No Brasil, esta atividade está em processo de desenvolvimento. Sua implantação está condicionada a especificidades locais, respeitando as legislações dos recursos hídricos, proteção ao meio ambiente e saúde pública. Além de fatores como qualidade do efluente tratado e seleção de culturas a serem irrigadas, faz-se necessário aplicar práticas adequadas de manejo, para conservação das propriedades físico-químicas e biológicas do sistema solo, planta e atmosfera. Diante do exposto, o presente trabalho teve como objetivo a avaliação do comportamento dos íons na solução do solo e no solo, do fluxo de gases do efeito estufa e da produtividade da água da cultura, em um sistema de produção irrigado com efluente de abatedouro tratado por sistema anaeróbio, no cultivo de capim coastcross para feno, em diferentes doses de adubação nitrogenada. O delineamento experimental adotado foi em blocos ao acaso, com cinco tratamentos e quatro repetições, sendo estes: T1 - irrigação com água superficial e adição de 100% de adubação nitrogenada (AN) recomendada; T2, T3, T4 e T5 - irrigação com efluente tratado de abatedouro e adição de 0; 33%; 66% e 100 % de AN, respectivamente. Sendo a AN 50 kg ha-1 corte-1 de nitrogênio, na forma de ureia. O solo foi avaliado quimicamente nas profundidades de 0-0,20 m e 0,20-0,40 m, para os parâmetros de fertilidade e sódio trocável. A solução do solo foi obtida por pasta de saturação para posterior análise dos íons Na+, Mg2+, Ca2+, K+, SO4-, NO2-, NO3- e NH4+. A produtividade da água foi determinada pela relação entre produção de massa seca do capim e lâmina de irrigação mais precipitação pluviométrica. A coleta de gases do solo foi realizada por câmaras estáticas e os gases analisados foram gás carbônico, metano e óxido nitroso, por cromatografia gasosa, para determinação do fluxo de gases do solo. Os dados foram avaliados nas estações inverno-primavera (ano 2017) e verão-outono (ano 2018). Os resultados comprovam o potencial do uso de efluentes tratados de abatedouro na irrigação do capim coastcross, como forma complementar ao tratamento anaeróbio. O manejo adotado concentrou os elementos químicos do solo na camada 0-0,20 m, profundidade efetiva do sistema radicular do capim. O aporte de sais ao solo ocorreu nos tratamentos com efluente, no período inverno-primavera, as precipitações ocorridas no período seguinte (verão) foram suficientes para lixiviar os sais para a camada inferior do solo. A análise de solução do solo comprovou o potencial de lixiviação de nitrogênio na forma de nitrato e nitrito, durante todo o período estudado, principalmente para o tratamento com efluente tratado de abatedouro e 100% da AN. Os tratamentos não influenciaram a produtividade da água. A avaliação do fluxo de gases de efeito estufa do solo comprovou a influência das variáveis climáticas e da umidade do solo, ao longo do tempo. O fluxo de CO2 foi maior na coleta de dezembro/2017, incrementado nos tratamentos com efluente. Considerando a dinâmica de solutos no solo, o potencial do aporte de nutrientes e o teor salino do efluente, assim como o fluxo de gases de efeito estufa do solo, o tratamento com efluente tratado de abatedouro, sem adubação nitrogenada, foi o tratamento mais adequado para as condições de desenvolvido do experimento. / Water reuse is a practice widely studied and recommended by several researchers as a viable alternative to meet water needs and part of the nutritional demands of plants. In Brazil, this activity is in the process of development. Its implementation is conditioned to local specificities, respecting the laws of water resources, protection of the environment and public health. In addition to factors such as the quality of the treated effluent and the selection of crops to be irrigated, it is necessary to apply appropriate management practices for the conservation of the physical-chemical and biological properties of the soil, plant and atmosphere system. In view of the above, the present work had the objective of evaluating the behavior of the ions in soil and soil solution, the greenhouse gas flow and the crop water productivity, in an irrigated production system with treated slaughterhouse effluent by anaerobic system, in the cultivation of coastcross grass for hay, at different doses of nitrogen fertilization. The experimental design was a randomized complete block design, with five treatments and four replications: T1 - irrigation with superficial water and addition of 100% of recommended nitrogen fertilization (AN); T2, T3, T4 and T5 - irrigation with treated effluent from slaughterhouse and addition of 0; 33%; 66% and 100% AN, respectively. Being the AN 50 kg ha-1 cut-1 of nitrogen, in the form of urea. The soil was chemically evaluated at depths of 0-0,20 m and 0,20-0,40 m, for fertility and exchangeable sodium parameters. The solution of the soil was obtained by saturation paste for later analysis of Na+, Mg2+, Ca2+, K+, SO4-, NO2-, NO3- and NH4+ ions. The water productivity was determined by the relation between dry mass production of the grass and irrigation blade plus rainfall. Soil gas collection was performed by static chambers and the gases analyzed were carbon dioxide, methane and nitrous oxides, all by gas chromatography, to determine the flow of soil gases. The data were evaluated in the seasons winter-spring (2017) and summer-autumn (2018). The results confirm the potential of the use of treated effluents from slaughterhouse on coastcross grass irrigation as a complementary form to the anaerobic treatment. The management adopted concentrated the chemical elements of the soil in the layer 0-0,20 m, effective depth of the grass root system. The contribution of salts in the soil occurred in the treatments with effluent, in the winter-spring period, the precipitations occurred in the following period (summer) were sufficient to leach the salts to the lower layer of the soil. The soil solution analysis showed the potential of nitrogen leaching in the form of nitrate and nitrite, during the whole studied period, mainly for treatment with slaughterhouse treated effluent and 100% AN. Treatments did not influence water productivity. The evaluation of the flow of greenhouse gases from the soil proved the influence of climatic variables and soil moisture over time. The CO2 flux was higher in the collection of December / 2017, increased in the treatments with effluent. Considering the dynamics of solutes in the soil, the nutrient supply potential and the saline content of the effluent, as well as the greenhouse gas flow of the soil, treatment with treated effluent from slaughterhouse, without nitrogen fertilization, was the most appropriate treatment for the developed conditions of the experiment.