Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-08-22T12:49:12Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_RafaelaSantana.2018.pdf: 10128840 bytes, checksum: 442134efbb618d4c2b83d92da2fdf8a2 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-08-22T12:49:39Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_RafaelaSantana.2018.pdf: 10128840 bytes, checksum: 442134efbb618d4c2b83d92da2fdf8a2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-22T12:49:39Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_RafaelaSantana.2018.pdf: 10128840 bytes, checksum: 442134efbb618d4c2b83d92da2fdf8a2 (MD5) Previous issue date: 2018-05-09 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This article provide a Geoarchaeological contribution for the study of the settlement of the Pontão (AM-SL-06) and Santa Helena (AM-SL-07) archeological sites located in the Lower Urubu River, in the township of Silves, Amazonas. The objective is analyze the deposition system of the archaeological vestiges and characterizing the black earth of indian and ceramic artifacts related to these sites. The methodology process adopted is based on a morphological, mineralogical and chemical analysis of soil samples, sediments and ceramic traces. The soils of the region are classified as immature profiles, formed on Alter do Chao formation, the mineralogy is represented by quartz, kaolinite, hematite, gibbsite and goethite, the sediments come from alluvial deposits that constitute a clay-sandy material, mineralogically composed by 2: 1 clay, quartz and iron oxides. The black soil can reach 40 to 220 cm depth, with a sandy granulometry for Pontão site and a sandy-clay for Santa Helena site, consisting of quartz and kaolinite and high proportions of Ti, Zr, Ag and Mn. Ceramics artifacts are commonly associated as pre colonial period: Incisal Edge Tradition an the Saracá regional Tradition, being mineralogically constituted by quartz, kaolinite, smithite, illite, gibbsite, hematite, feldspar, phosphates, and presents additional seasonings to the blend of cauixi, cariape and ceramics shards, which are distinguished only by the proportion of this constituents for each of the studied sites. Based on the analyzes of ceramic data is possible to infer two places as being the material provider: the first, associated to the immature profiles is formed on the cretaceous deposits and the second, associated to the sediments is coming from the alluvial deposits present in the lakes of the region, which currently provides primary resources for the manufacture of tiles and bricks. For questioning about the origin of the resource areas and manufacturing of the artifacts from the studied sites, we can correlate that the ceramics were produced locally with the raw material available in the region. / Este trabalho apresenta as contribuições da Geoarqueologia no estudo sobre o assentamento dos sítios arqueológicos Pontão (AM-SL-06) e Santa Helena (AM-SL-07), localizados na região do baixo rio Urubu, no município de Silves, Amazonas. O objetivo está em analisar o ambiente de deposição dos vestígios arqueológicos e caracterizar a terra preta de índio e artefatos cerâmicos relacionados a estes sítios. A metodologia adota está na analises morfológica, mineralógica e química das amostras de solos, sedimentos e vestígios cerâmicos. Os solos da região são classificados como perfis imaturos, formados sobre a Formação Alter do chão, com mineralogia representada por quartzo, caulinita, hematita, gibbsita e goethita, os sedimentos são provenientes dos Depósitos Aluvionares que constituem um material argilo-arenoso, compostos mineralogicamente por argilominerais do tipo 2:1, quartzo e óxidos de ferro. A terra preta nestes sítios alcança profundidades entre 40 a 220 cm, com granulometria arenosa para o Sítio Pontão e argilo-arenosa para o Sítio Santa Helena, constituídas por quartzo e caulinita e proporções altas de Ti, Zr, Ag e Mn. Os artefatos cerâmicos são associados as fases cerâmicas pré-coloniais: Tradição Borda Incisa e a Tradição Regional Saracá, sendo constituídas mineralogicamente por quartzo, caulinita, esmectitas, illita, gibbsita, hematita, feldspatos, fosfatos e apresentam temperos adicionados a sua mistura de cauixi, cariapé e cacos cerâmicos, sendo diferenciados apenas pelas proporções destes constituintes para cada um dos sítios estudados. Com base nas análises feitas é possível atribuir dois lugares como áreas de proveniência de matéria prima desses artefatos cerâmicos: o primeiro, associado aos perfis de solos imaturos formados sobre os depósitos cretáceos e o segundo, associado aos sedimentos provenientes dos depósitos aluvionares presentes nos lagos da região, que atualmente constituem depósitos de matéria prima para a fabricação de telhas e tijolos. Para questionamentos sobre áreas fontes e fabricação destes artefatos dos sítios estudados, podemos correlacionar que as cerâmicas foram produzidas localmente com a matéria prima disponível na região.

As Terras Pretas de Índio (TPIs) na Amazônia Brasileira são altamente férteis e o seu conteúdo químico parece não exaurir mesmo em condições de floresta tropical. Por essa razão, são frequentemente procuradas pelas populações locais para o cultivo de subsistência. A importância das comunidades microbianas tem aumentado o interesse em compreender a relação entre o uso da terra, as comunidades de plantas, os micro-organismos e os processos do ecossistema. Portanto, o objetivo principal desta pesquisa foi investigar as comunidades bacterianas sob a influência da cobertura vegetal em sistemas de uso da terra (floresta secundária e plantio de mandioca) e na rizosfera de plantas leguminonas nativas em comunidades de bactéria das TPIs. Além disso, investigou-se também as bactérias desnitrificantes nesses solos. A área de estudo está localizada na Estação Experimental do Caldeirão, pertencente à Embrapa Amazônia Ocidental, no município de Iranduba-AM. A funcionalidade da comunidade bacteriana foi determinada pela Análise de Perfil Fisiológico da Comunidade Microbiana (CLPP), a estrutura da comunidade bacteriana foi acessada por Polimorfismo do Tamanho do Fragmento de Restrição Terminal (T-RFLP), a composição e distribuição das comunidades bacterianas foram determinadas por sequenciamento em larga escala (pirosequenciamento), e para quantificar as bactérias desnitrificantes foi utilizada a técnica de PCR quantitativa (qPCR). Os estudos foram realizados no laboratório de Biologia Celular e Molecular (CENA / USP) e no departamento de Biogeoquímica (Max Planck Institute for Terrestrial Microbiology). A análise de T-RFLP mostrou que o uso da terra e a sazonalidade afetaram as comunidades bacterianas na TPI, e mostrou também um claro efeito da rizosfera nas comunidades bacterianas. CLPP demonstrou que a atividade funcional da TPI não foi afetada pela sazonalidade. Além disso, a tecnologia de pirosequenciamento foi uma ferramenta importante para diferenciar filotipos raros. Diferenças distintas de alguns filos bacterianos da rizosfera foram observadas, indicando que a zona de raiz contribui para moldar essas comunidades. A abundância relativa do gene nirK não foi afetada pelo uso da terra nos dois tipos de solos. Alterações na estrutura das comunidades dos genes nirK e nosZ foram observadas em ambos os tipos de solos. As comunidades desnitrificantes na TPI pareceram ser mais influenciadas pelo uso da terra do que pela sazonalidade, e ACH foi mais influenciada pelas variações de sazonalidade. / Amazonian Dark Earths (ADEs) in the Brazilian Amazon are highly fertile and its chemical content seems not to get depleted even under tropical humid conditions. For this reason, these soils are frequently searched by local population for subsistence farming. The importance of microbial communities has grown the interest in understanding the relationship between land use, plant communities, microorganisms, and ecosystem processes. Therefore, the main objective of this research was to investigate the effect of vegetation cover in land use systems (secondary forest and cassava plantation) and rhizosphere of native leguminous plants on bacterial communities of ADEs. Furthermore, it was also aimed to investigate denitrifying bacteria in these soils. The study area is located at the Experimental Station of Caldeirão, belonging to Embrapa Amazônia Ocidental, Iranduba, AM. The bacterial community function was determined by Community Level Physiological Profile (CLPP), the bacterial community structure was assessed by Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism (T-RFLP), the bacterial community composition and distribution by high-throughput sequencing (pyrosequencing), and the quantification of denitrifier bacteria by Quantitative PCR (qPCR). The studies were performed in the Laboratory of Cell and Molecular Biology (CENA/USP) and the Deparment of Biogeochemistry (Max Planck Institute for Terrestrial Microbiology). T-RFLP analysis showed that land use and seasonality affected bacterial communities in ADE, and also showed a clear rhizosphere effect on bacterial communities. CLPP have shown that ADE functional activity was not affected by seasonality. Furthermore, pyrosequencing technology was an important tool to differentiate rare phylotypes. Distinct differences of some rhizosphere bacterial phyla were also observed, indicating that the root zone contributed to shape these communities. The relative abundance of nirK gene was not affected by land use in both studied soils. Alterations in the community structure of nirK and nosZ genes were observed for both soils. ADE denitrifying communities seemed to be more affected by land use than seasonality, and ACH was more influenced by seasonal variations.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-03-14T14:56:21Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_GeoquimicaPedogeoquimicaSitios.pdf: 17493269 bytes, checksum: 8298bdcb9188dcaa0eb21f9f27ce9d95 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-03-17T12:10:11Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_GeoquimicaPedogeoquimicaSitios.pdf: 17493269 bytes, checksum: 8298bdcb9188dcaa0eb21f9f27ce9d95 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-17T12:10:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_GeoquimicaPedogeoquimicaSitios.pdf: 17493269 bytes, checksum: 8298bdcb9188dcaa0eb21f9f27ce9d95 (MD5) Previous issue date: 1996-06-04 / O principal objetivo do presente trabalho é identificar o padrão de distribuição geoquímica e pedogeoquímica em sítio arqueológico com TPA e em sua área adjacente, e identificar a ação antrópico sobre os elementos determinando as associações geoquímicas típicas de TPA. Foram selecionados três sítios arqueológicos na região de Caxiuanã, município de Portel-Pa. Nestes, foram abertas trincheiras na TPA e em suas respectivas áreas adjacentes. Em um dos sítios, o Manduquinha, foi efetuada coleta dos horizontes de solo a cada 5m, em transversais norte-sul. Para a amostragem do material arqueológico foi utilizado o mapa de distribuição do P2O5 no horizontal A1, escolhendo-se pontos eqüidistantes que representassem os locais de sua maior ou menos concentração. Foram determinadas: a) composição mineralógica, através de difratometria de raio-X; b) SiO2, TiO2, Fe2O3, P2O5 (fluente AL2B4O7) Al2O3, Na2O, K2O, CaO, MgO, Cd, Co, Cum, Mn, Pb e Zn ( abertura total HF+HCLPO4) e C (Wlkley-Back, modificado), determinados por absorção atômica, colorimetria e titrimetria; c) As, Se (geração de hidretos) ; Hg (geração de vapor) Zn, Mn, Fe disponíveis (oxalato de NH4 + ácido oxálica) ; complexo sortivo (acetato de NH4 a Ph 7,0), determinados por absorção atômica; d) Cr, B, V, Sc por espectografia ótica de emissão; U por fluorimetria e F por eletrodo de íons especificos; e) Ba, Cl, Ga, Nb, Sr, Y e Zr por fluorescência de raio-X; f) composição química qualificados nos solos e na cerâmica, atarvés de microscopia eletronica de varedura e g) datação da cerâmica por C14. A região de Caxiuanã apresenta sedimentos correlacionados à Formação Alter do Chão, que foram laterizados no terciário. Ocorrem ainda arenitos ferruginizados ao nível do espelho d'agua da baia de Caxiunã, que às vezes serviam de abrasador para o homem pré-historico. A drenagem principal é composta pela baía de Caxiunã e rio Anapu. Na área predomina Latossolo Amarelo sobre os perfis lateríticos, ocorrendo solos hidromorficos nas porções mais baixas. Nas porções mais elevadas do Latossolo, ocorrendo solos hidromórficos nas porções escura e inúmeros fragmentos de cerâmica e de artefatos lítico, denominadas de sitio arquiológicos. Quando comparados com os perfis das áreas adjacentes, os horizontes A das TPA, além de apresentarem coloração preta, são mais arenosos e melhor estruturados. Apresentam valores S, T e V, bem como Ph mais elevado que os solos adjacentes, portanto, mais férteis. Os horizontes B não mudam significativamente em seus aspectos morfologicos, fisicos e quimicos, nas TPA e AD. A composição química representada principalmente os SiO2, Al2O3, Fe2O3 e TiO2, é compatível com a mineralogia, composta por quartzo, caolinita, geehita e anatásio. Os horizontes A das TPA apresentam valores mais elevados de SiO2, MgO, CaO,P2O5, C, Ba, Cl, Cu, K, Mn, Sr e Zn, mais baixo de Al2O3, Fe2O3, Na2O, As, Cd, Co, Ga, Cr, F, Pb, Sc e V, ou seja, do horizonte B para o A o primeiro grupo enriquece e o segundo empobrece. Alguns elementos como Nb, Hg e Zr, não apresentam as variações significativas entre TPA e AD. No sítio Manduquinha as variações nas características morfológicas do solo permitiram separar a TPA em TPA-N e TRA-S por ocorrer em nível ligeiramente mais baixo na paisagem, forma um microambiente anaeróbica nos período mais chuvoso do ano. A distribuição geoquímica dos elementos nos horizontes A1 reflete as variações ocorridas nas TPA A TPA-S é mais enriquecidas em Si, Mg, Ca, P, Ba, Cl, Cu, K, Mn, Sr e Zn, apresentando menores concentrações nos demais elementos. Os dados geoquímicos tratados através da análise de agrupamento modo "R", mapas de isovalor e análise fatorial permitem identificar três grandes associações geoquimicas e localizar áreas de sua concentração. 1. P2O5, MgO, CaO, Ba, Cu, Cl, Mn, Sr, e Zn representam os elementos estritamente relacionados com a TPA, que foram adicionados aos solos; 2. Fe2O3, Na2O, As, Cd, Co, Cr, F, Ga, Pb e V representam a assinatura geoquímica dos Latossolos regionais. Foram modificados indiretamente no sitio pela atividade humana pré-histórica e 3. B, Hg, Nb, Sc, Y, e Zr que também representam a assinatura geoquímica dos Latossolos regionais, não sofreram modificações significativas em decorrência da ocupação humanas pretérita. O sítio Manduquinha foi ocupado pelo homem pré-histórico, por um período mínimo de 300 anos, (1280 a 1600 AD). Pelas características apresentadas nas técnicas de confecção da cerâmica, antiplástico utilizando, queima e duração, corrobaram a idéia de uma continuidade cultural. A ocupação pelo grupo que aí habitou poderia ser continua ou não. Em ambos os casos, a pequena dimensão da TPA (0,5ha), a pouca espessura da camada ocupacional e a pequena quantidade do material arquiológicos, surgiram tratar-se de grupo de baixa densidade populacional. A pratica cultural do grupo que habitou a área, de depositar restos orgânicos em locais específicos, levou a um aumento significativo do P, Ba, B, Ca, Cl, Cu, K, Mg, Mn, Sr e Zn na TPA. Os elevados teores de Ca localizados no limite sudeste da área podem ser atribuídos a restos de conchas, que são comumente encontradas na forma de bolsões em outros sítios em Mg e P como ossos, fezes, urina etc., enquanto que nas porções sudeste e nordeste houve o predomínio de materiais ricos em Zn, Mn e Cu. A norte da área onde o solo é mais compactado bem como na porção central ocorrem pós-ocupados humana pré-histórica, associados as próprias condições superficiais do terreno permitiram maior lixiviação do P, Ba, B, Ca, Cl, Cu, K, Mg, Mn, Sr e Zn com concentração no extremo sul da área, na AD. Fe2O3 e elementos a ele associados concentram-se mais a norte, com visível dispersão para sul. / The main objective of the present work is to identify the geochemical and pedological distribution patterns in archeological black earth (ABE) sites and adjacent areas, as well as, the anthropogenic action on the chemical elements responsible for the typical ABE geochemical associations. Three archeological sites were selected in the Caxiuanã region, Portel Municipality, Pará State. Trenches were excavated in these sites and in adjacent areas as well. At Manduquinha cite, the soil-horizon sampling have been carried out by collecting at each 5 m along N-S trending traverses. The archeological-material sampling has been based on an Al-horizon P2O5-distribution map on which even-spaced points have been plotted from places bearing the lowest and the highest P2O5 concentrations. For each of these points, chemical and mineralogical analyses have been made aiming at the following determinations: a) mineralogical composition by X-ray diffraction; b) SiO2, TiO2, Fe2O3, P2O5 (Al2B4O7), Al2O3, Na2O, K2O, CaO, MgO, Cd, Co, Cu, Mn, Pb, and Zn (HF + HC1PO4 total dissolution), and C (modified Walkley-Black method), by atomic absorption, colorimetry, and titration; c) As, Se (hydrides), Hg (vapor), Zn, Mn, and Fe (NH4 oxalate + oxalic acid), sorptive ion-complexes (NH4 acetate at pH 7.0), by atomic absorption; d) Cr, B, V, Sc, by optical-ernission spectrochemical analysis, U, by fluorometry, and F by specific-ion electrode analysis; e) Ba, Cl, Ga, Nb, Sr, Y, and Zr by X-ray fluorescence; f) qualitative chemical composition of ceramic and sou by means of scanning electron microscopy; and, g) radiocarbon (C") dating of ceramic artifacts. From a geological point of view, the Caxiuanã region is made up of sediments belonging to Alter do Chão Formation which have been laterized in Tertiary. Ironstones also occur in that region, outcropping at the bay water level and, sometimes, they were used as abrasive material by the prehistoric man. The main drainage system is constituted by the Caxiuanã bay and the Anapu river. Yellow latosol predominates compared with lateritic profiles; hydromorphic soils also occur at the lower portions. The ABE occurrences, known as archeological sites, are found in the higher portions of the latosol domain and are characterized by a dark-colored soil and by the presence of numerous ceramic fragments and lithitic artifacts. In comparison with the adjacent areas, the ABE's A-horizons, besides exhibiting a dark color, are sandier and structurally better organized. Their bases exchange_sum, cation exchange capacity, base saturation, and pH values are higher than those of the adjacent soils, being thus more fertile than the other ones are. The B horizons do not show significant changes regarding their morphological, physical and chemical aspects both in ABE's and adjacent arcas. The chemical composition essentially constituted by SiO2, Al2O3, Fe2O3, and TiO2 is consistent with the described mineral assemblage which comprises quartz, kaolinite, ghoetite, and anatase, The ABE's A-horizon, compared with the B horizon, presents higher contents of SiO2, MgO, CaO, P2O5, C, Ba, Cl, Cu, K, Mn, Sr, and Zn; and lower values of Al2O3, Fe2O3, Na2O, As, Cd, Co, Ga, Cr, F, Pb, Se, and V, that is the first group got enriched and the second one depleted in these elements. Some elements such as Nb, Hg, and Zr do not show significant relative variations from ABE to adjacent areas. In Manduquinha site, soil morphologic features allowed the separation of the ABE's into N and S domains. Due to the fact of being at a slightly lower topographic level, the S-dornain generates an anaerobic microenvironment during the rainier season. The geochemical distribution of the elements in the A, horizon reflects the environmental changes which took place in ABE's. The S-domain is enriched in Si, Mg, P, Ba, Cl, Cu, K, Mn, Sr, and Zn; and presents lower concentrations of the remaining elements, The geochemical data treated through R-type cluster analysis, isocon maps, and factor analysis allowed the identification of three major geochemical associations and their respective concentration areas. 1) P2O5, MgO, CaO, Ba, Cu, Cl, Mn, Sr, and Zn represent the elements, closely related to the ABE's, which have been added to soil; 2) Fe2O3, Na2O, As, Cd, Co, Cr, F, Ga, Pb, and V correspond to the regional latosol geochemical signature which has indirectly been modified by the prehistoric human activity in the site; e, 3) B, Hg, Nb, Sc, Y, and Zr also constitute the regional latosol geochemical signature although they have not undergone significant changes in consequence of the past human occupation. Manduquinha site has been occupied by the prehistoric man during a period of at least 300 years (1280 to 1600 AD). Characteristics of their ceramic manufacture such as the use of antiplastic materials as well as burning and ornamentation techniques corroborate the hypothesis of cultural continuity. The occupation by the people which inhabited that place may have been contínuos or not. In both cases, the small ABE's surface extension (0.5 ha), the shallow depth of the anthropogenic-modified bed, and the small amount of archeological material suggest an occupation with low population density. The cultural habit of disposing organic leavings at separated places led to a significant increase in P, Ba, Ca, Cl, Cu, K, Mg, Mn, Sr, and Zn in the ABE's. The elevated Ca contents at the southwestern limit may be accounted for remains of shells, commonly found in the form of pockets in other archeological cites in the region. In the west- and northwestern ABE's parts there has been a greater addition of materials Mg- and P-rich in such as bones, feces, urine etc., while in the southeast- and northeastern portions it has been observed predominance of Zn-, Mn-, and Cu-rich materials. In the northern part, where the soil is more compact, and at the central portion as well, the occurrence of lower contents of the above-mentioned elements is interpreted to be a consequence of the localization of circulation areas of the group. The pedogenetic processes, which took place after the prehistoric human occupation, related to the own ground surface conformation favored a stronger leaching of P, Ba, B, Ca, Cl, Cu, K, Mg, Mn, Sr, and Zn which concentrate at the extreme-south, in the adjacent area Fe2O3 and associated elements are found in greater concentrations in the northern part with clear dispersion southward.

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

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Muitos estudos se concentraram sobre os aspectos estilísticos das vasilhas cerâmicas representativas desses fragmentos, e mais restritamente são motivos de estudos de caracterização químico-mineral, para identificação de matéria prima, procedência, tecnologia, e principalmente a origem do seu conteúdo em P, variado e relativamente elevado. Esses teores de P estão representados por fosfatos de alumínio, em geral, amorfos a variscitaestrengita, e sua origem é creditada ao uso das vasilhas para o preparo de alimentos. Embora já aventado a possibilidade de que estes fragmentos possam responder pela a fertilidade continuada destes solos, estudos experimentais não foram realizados para demonstrar a potencial contribuição destes fragmentos para reconhecida fertilidade das TPA. O presente trabalho demonstra esta possibilidade, e para atingir este fim foram selecionados fragmentos de três sítios arqueológicos com características distintas situados em diferentes porções da Amazônia: Monte Dourado 1 (Almeirim-PA), Jabuti (Bragança-PA) e Da Mata (São José de Ribamar-MA). Inicialmente 325 fragmentos cerâmicos foram descritos mesoscopicamente e submetidos à caracterização mineralógica e química por DRX; microscopia óptica; TG-ATD; IV-FT; MEV-SED; ICP-MS e ICP-OES; adsorção gasosa; medidas dos parâmetros de fertilidade; e ensaios de dessorção de P. Com estes dados objetivou-se identificar matérias primas, processos produtivos, modificações ocorridas durante o uso e após o descarte, e desta forma avaliar as possíveis contribuições destes fragmentos a fertilidade das TPA. A hipótese de contaminação por nutrientes provindos dos alimentos durante o uso das vasilhas para preparação de alimentos foi comprovada através de experimento em laboratório simulando condições de cozimento, onde foi avaliada a incorporação de cálcio e fósforo em panelas cerâmicas similares as arqueológicas. Os resultados mostram que os antigos povos ceramistas utilizaram matérias primas dos arredores de seus sítios. A composição em termos de uma matriz com metacaulinitica e quartzo, por vezes muscovita é comum a todos os fragmentos, indicando matéria prima rica em caulinita e quartzo, fundamental para produção das vasilhas. A metacaulinita sugere que a queima ocorreu em torno de 550°C. Por outro lado, adições de antiplásticos distintos promoveram diferenças químicas e mineralógicas fazendo com que os fragmentos no seu todo divirjam entre si: os do sítio Da Mata se caracterizam pelo emprego exclusivo de cariapé, em Monte Dourado 1 o cariapé com rochas trituradas de mineralogia complexa, e no Jabuti conchas por vezes cariapé. Fosfatos amorfos são comuns a todos os sítios, embora em teores distintos, sendo que fosfatos de alumínio cristalinos tipo crandallitagoyazita foram encontrados apenas no Jabuti e fosfatos de Fe-Mg-Ca, a segelerita, em Monte Dourado 1. Os fosfatos amorfos e a crandallita-goyazita foram interpretados como indicadores de uso das vasilhas representativas dos fragmentos para preparação de alimentos, enquanto a segelerita uma neoformação ocorrida após o sítio ter sido submetido às condições hidromórficas, que persistem até atualidade. Em termos das concentrações de P, nos fragmentos do sítio Da Mata estão as menores, em média, 1,04% de P₂O₅ que assemelham-se a maioria dos fragmentos já investigados, enquanto os do Jabuti são os mais elevados (em média, 7,75%) já conhecidos, e nos do Monte Dourado 1 são, em média, 2,23% . É provável que os altos teores de P, Ca e Sr sejam provenientes da dieta alimentar a base de mariscos, como demonstra a riqueza em conchas nos fragmentos. Os teores elevados de Ca em Monte Dourado 1 refletem a presença de labradorita no antiplástico. A fertilidade potencial dos fragmentos cerâmicos é nitidamente superior a dos solos TPA quando analisados sem os fragmentos. Portanto é plausível se supor que os fragmentos podem ser fonte dos macronutrientes e micronutrientes. Isto foi comprovado através dos ensaios que comprovara a dessorção de P, a qual ocorre de forma lenta, um aspecto muito importante para reforçar a persistência da fertilidade. Essa dessorção é mais bem descrita pelo modelo de Freundlich que sugere interações entre os íons adsorvidos. O experimento que simulou condições de cozimento mostrou que o Ca e o P podem ser adsorvidos tanto nas paredes quanto nas tampas das panelas cerâmicas, porém concentrações mais elevadas são evidenciadas nas paredes. Embora o Ca tenha sido adsorvido não foi identificada uma fase seja ela amorfa ou cristalina contendo este elemento, provavelmente porque o tempo não foi suficiente. Porém quanto ao P, a adsorção ocorreu, e já a partir de 600 h formou-se variscita, um fosfato de alumínio, nas paredes das panelas. Portanto os fosfatos de alumínio podem se formar ainda nas vasilhas cerâmicas durante o preparo de alimento por cozimento, assim, sua presença nas das vasilhas cerâmicas se constitui, em um importante indicador de uso das mesmas para o cozimento de alimentos e seus fragmentos nos solos são fonte potencial importante de fertilidade. / Soils of the Amazon Dark Earth (ADE) type are known for their high fertility, which contrasts with the typically poor soils found throughout most of the Amazon. The fertility of these soils appears to persist even after their intensive use for agriculture. The ADE are usually rich in sherds, important evidence linking them to the occupation of the region by prehistoric populations. Many studies have focused on the stylistic characteristics of the vessels represented by these sherds, although less attention has been paid to the chemical and mineralogical features of this material, which are important for the identification of the raw material use to produce the artifacts, provenience, technology, and in particular the origin of their relatively high P content. These high levels of P are derived from aluminum phosphates, which are generally amorphous to variscite-strengite, and have been linked to the use of the pots for the preparation of food. While the possible role of the sherds in the maintenance of the fertility of ADE has been widely discussed, no experimental data have been presented to confirm this connection. This study presents systematic evidence that the sherds contribute to the fertility of the soils. For this, sherds were obtained from three archeological sites with distinct characteristics located in different parts of the Amazon: Monte Dourado 1 (Almeirim, Pará), Jabuti (Bragança, Pará), and Da Mata (São José de Ribamar, Maranhão). Initially, 325 sherds were first described mesoscopically and then their chemical and mineralogical composition was determined by XRD, optical microscopy, TGA/DTA, FT-IR, SEM-EDS, ICP-MS and ICP-OES. Different parameters of fertility were then measured, followed by gaseous adsorption tests, and finally, P desorption assays. These data were used to identify the raw materials used in the fabrication of the vessels, details of the productive process, modifications occurring during the use of the utensils and after being discarded, with the aim of evaluating the potential contribution of these sherds to the fertility of the ADE soils. The hypothesis of contamination by nutrients from foods during the use of the vessels for the preparation of meals was confirmed by a laboratory experiment simulating cooking conditions using ceramic pots similar to the archeological artifacts, and measuring the incorporation of Ca and P during the cooking process. The results indicate that the ancient ceramicist peoples used raw materials available in the area surrounding their habitation sites. The composition of the sherds, all of which are made from a matrix of metakaolinite and quartz, and occasionally muscovite, indicating raw materials rich in kaolinite and quartz, which are fundamental to the production of ceramic artifacts. The presence of metakaolinite indicates that the pots were fired at approximately 550°C. However, the addition of different types of antiplastic contributed to chemical and mineralogical variation among sites in the overall composition of the sherds. At Da Mata, only cariapé was used, while at Monte Dourado 1, the cariapé was mixed with crushed rocks with a complex mineralogical content, and at Jabuti, shells were used in addition to cariapé. Amorphous phosphates are common to all the sites, albeit at distinct levels, with crystalline aluminum phosphates of the crandallite-goyazite type being found only at Jabuti, and Fe-Mg-Ca phosphates, segelerite, being exclusive to Monte Dourado 1. The amorphous phosphates and crandallite-goyazite were considered to be indicators of the use of the original pots (from which the sherds were derived) for the preparation of food, whereas the segelerite was interpreted as a neoformation following exposure of the fragments to the hydromorphic conditions that persist to the present day. The lowest phosphorus concentrations-1.04% of P₂O₅ on average- were recorded at Da Mata, and were similar to the majority of sherds studied up until now, whereas the highest concentrations (a mean of 7.75%) were recorded at Jabuti, the highest values yet reported. At Monte Dourado 1, the mean concentration was 2.23%. It seems likely that the high levels of P, Ca, and Sr are related to a diet rich in shellfish, as reflected in the diversity of shells fragments found in the sherds. The high levels of calcium recorded at Monte Dourado 1 reflect the presence of labradorite in the temper. The potential fertility of the sherds is clearly greater than that of the ADE soil when analyzed without the ceramics. It thus seems reasonable to assume that the sherds are the source of the macro- and micronutrients found in the soil. This was confirmed through desorption assays, which showed that P was desorbed at a slow rate, a characteristic which may be especially important for the persistence of fertility. This process is best described by the Freundlich model, which indicates the occurrence of interactions among the adsorbed ions. The experiment that simulated cooking conditions indicated that the Ca and P may be adsorbed into both the sides and lids of the ceramic pots, albeit with higher concentrations being accumulated in the sides. While calcium was adsorbed, no phase of this element was identified, either amorphous or crystalline, probably because the duration of the experiment was too short. By contrast, the chemical adsorption of the P did occur, and after 600 h of cooking, variscite, an aluminum phosphate, formed in the sides of the pots. Aluminum phosphates may thus form in the ceramic vessels during the cooking of food. These results indicate that the presence of aluminum phosphates in the matrix of the ceramic vessels represents a reliable indicator of their use as cooking vessels, and that the sherds of these utensils in the soil constitute a potentially important source of fertility.

This thesis enters the context of smallholder agriculture communities in the developing world. It explores the potentials of biochar and what biochar systems could bring to the smallholder communities while simultaneously bringing environmental benefits. It then acknowledges the challenges of diffusion –the spreading of an unfamiliar innovation. It seeks to answer the question of what will make diffusion of biochar systems more successful in the smallholder context, fixating on the characteristic of compatibility as well as the role local community members can play in making a new biochar system more visible to the rest of the communities.