Orientador: Orivaldo Arf / Resumo: O sistema de produção baseado na sucessão de culturas, assim como a sucessão entre soja e milho no Brasil, não se sustenta ao longo dos anos. Assim, a inserção de plantas de cobertura, bem como o cultivo do arroz substituindo parte da área de soja, podem ser opções para beneficiar o sistema agrícola no Cerrado. O objetivo foi avaliar a adoção de plantas de cobertura no cultivo do arroz de terras altas, da soja e o efeito no milho segunda safra consorciado com Urochloa. O projeto foi constituído por três subprojetos. Subprojeto 1: Sistemas de produção para arroz de terras altas com o uso de plantas de cobertura. Subprojeto 2: Sistemas de produção para soja com o uso de plantas de cobertura. Subprojeto 3: Milho segunda safra consorciado com Urochloa ruziziensis, cultivado sobre palhada de arroz e soja, em função de plantas de cobertura. Foram utilizadas seis plantas de cobertura [milheto (Pennisetum americanum), crotalária (Crotalaria juncea), guandu (Cajanus cajan), milheto + crotalária, milheto + guandu e pousio] semeadas na primavera. O delineamento experimental para o arroz e soja foi o de blocos casualizados, com seis tratamentos e 4 repetições. O delineamento para o milho foi o de blocos casualizados, com esquema em faixas, com 4 repetições. O estudo foi realizado no município de Selvíria – MS, na região de Cerrado, sobre um Latossolo Vermelho Distrófico, conduzido no período de setembro de 2014 a setembro de 2016, com o uso de irrigação suplementar. Subprojeto 1 – No cul... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The production system based on the succession of cultures as well as the sequence between corn and soybean in Brazil, does not hold up over the years. Thus, the inclusion of cover crops, and rice cultivation by replacing part of the soybean area may be options to benefit the agricultural system in the Cerrado. The objective was to evaluate the adoption of cover crops in the cultivation of upland rice, soybean and the effect on maize second crop intercropped with Urochloa. The project consisted of three subprojects. Subproject 1: Production systems for upland rice with the use of cover crops. Subproject 2: Soybean production systems with the use of cover crops. Subproject 3: Maize second crop intercropped with Urochloa ruziziensis cultivated on rice and soybean straw, as a function of cover crops. Six cover crops were used [millet (Pennisetum americanum), sunn hemp (Crotalaria juncea), pigeon pea (Cajanus cajan), millet + sunn hemp, millet + pigeon pea and fallow] soothed in the spring. The experimental design for rice and soybean was randomized blocks, with six treatments and 4 replications. The design for maize was randomized blocks, with a scheme in strips, with 4 replications. The study was conducted in Selvíria - MS in the Cerrado region, on a Oxisoil, conducted from September 2014 to September 2016, with the use of supplemental irrigation. Subproject 1 – In the cultivation of upland rice, the consortium millet + sun hemp provides greater accumulation of straw, macronutri... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Marcelo Andreotti / Resumo: A busca por modelos sustentáveis para a agropecuária aliado a novas tecnologias, como o uso de bactérias diazotróficas, que promovem o crescimento de plantas, aumentam a eficiência do uso dos fertilizantes e trazem equilíbrio ambiental, torna-se indispensável principalmente nas regiões tropicais. Para isso, buscou-se avaliar em um LATOSSOLO VERMELHO Distrófico típico argiloso, em condições irrigadas e sob sistema plantio direto (SPD) no Cerrado, nos anos agrícolas de 2013/14 e 2015/16, 1) o efeito da adubação fosfatada e da inoculação ou não com A. brasilense sobre a nutrição e produtividade de matéria seca da parte aérea e raízes da aveia preta; 2) avaliar o efeito residual da adubação fosfatada e da decomposição da palhada da aveia preta sobre o crescimento e produtividade do milho inoculado ou não pelo A. brasilense e do capim Marandu em consórcio; e 3) após a colheita do milho, avaliar a produtividade e a qualidade bromatológica do capim Marandu, e o efeito de sua palhada sobre os componentes da produção e produtividade do feijoeiro de inverno em sucessão. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com quatro repetições, em esquema fatorial 5 x 2, ou seja, cinco doses de P2O5 na forma de MAP (0; 30; 60; 120 e 240 kg ha-1) aplicadas a lanço na semeadura da aveia preta cultivar IAPAR 61 em 2013, com ou sem a inoculação das sementes com a bactéria A. brasilense, na dose de 100 mL 25 kg-1 de sementes. Cada unidade experimental (parcela) constituiu-se ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The search for sustainable models for agriculture associated with new technologies, such as the use of diazotrophic bacteria that promote plant growth, increase the efficiency of fertilizer use and bring environmental balance, making it indispensable mainly in tropical areas. This study was conducted on the red LATOSOL Distrofic, typical clayey, under irrigated conditions and under no-tillage system (NTS) in the Cerrado, in the agricultural years of 2013/14 and 2015/16. The aim of this study was to evaluate 1) the effect of phosphate fertilization and of the inoculation or not with A. brasilense on the nutrition and productivity of black oat shoot and roots dry matter; 2) to evaluate the residual effect of phosphate fertilization and black oat straw decomposition on the growth and yield of maize inoculated or not with A. brasilense and Marandu grass intercroped; and 3) after harvesting maize, to evaluate the productivity and the bromatological quality of the Marandu grass, and the effect of its straw on the components of the production and productivity of the winter bean in succession. The experimental design was randomized block, with four replications, in a factorial scheme 5 x 2, five P2O5 doses in the form of MAP (0; 30; 60; 120 and 240 kg ha-1) applied throwing during the sowing of black oat cultivar IAPAR 61 in 2013, with or without inoculation of the seeds with the bacterium A. brasilense, at the dose of 100 mL 25 kg-1 of seeds. Each experimental unit (plot) consisted ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Rafael Montanari / Resumo: No cerrado brasileiro o Sistema Plantio Direto tem sido adotado expressivamente por agricultores. Contudo, o tráfego de máquinas e implementos em condições de alto teor de água no solo e as sucessivas adubações superficiais, tem provocado problemas de compactação e acúmulo de nutrientes na superfície, o que pode levar ao aumento da variabilidade espacial de nutrientes e na baixa expressão do potencial produtivo das culturas. Com a escarificação do solo, como prática para aliviar a compactação do solo, pode haver alterações na variabilidade horizontal de nutrientes devido à mobilização parcial do solo. Desta forma, a pesquisa teve como objetivo avaliar a variabilidade espacial dos atributos químicos do solo proporcionada pela escarificação do solo em Sistema Plantio Direto, e identificar por técnicas multivariadas, os principais atributos químicos do solo que melhor se relacionam com os componentes de produção e produtividade da soja. O experimento foi realizado num LATOSSOLO VERMELHO Distrófico, no ano agrícola 2015/16, na Fazenda de Ensino, Pesquisa e Extensão da Faculdade de Engenharia - UNESP, Câmpus de Ilha Solteira, localizada no município de Selvíria - MS. O experimento consistiu-se em duas áreas de cultivo, uma sob Sistema Plantio Direto (SPD) implantado há 13 anos e outra em Cultivo Mínimo escarificado (CM). Para coleta dos dados, foram alocadas duas malhas geoestatísticas, uma em cada área de cultivo. Cada malha foi constituída de 51 pontos equidistantes com uma dist... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In the Brazilian cerrado the no-tillage system has been adopted expressively by farmers. However, the traffic of machines and implements in conditions of high water content in the soil and successive superficial fertilizations has caused problems of compaction and accumulation of nutrients on the surface, which can lead to increased spatial variability of nutrients and low expression potential of crops. With soil scarification, as a practice to alleviate soil compaction, there may be changes in the horizontal variability of nutrients due to partial soil mobilization. The objective of this research was to evaluate the spatial variability of soil chemical attributes provided by soil scarification in no - tillage system, and to identify by multivariate techniques, the main soil chemical attributes that best relate to soybean yield and productivity components. The experiment was carried out in a dystrophic Oxisol, in the agricultural year 2015/16, in the Experimental Farm belonging to the Faculty of Engineering - UNESP (Ilha Solteira), located in Selvíria - MS. The experiment consisted of two cultivation areas, one under no-tillage system (NT) implanted 13 years ago and another in minimal cultivation scarified (MCS). To collect the data, two geostatistical meshes were allocated, one in each cultivation area. Each mesh was made up of 51 equidistant points with a distance between points of 10 m. The final population of plants, the height of insertion of the first pod, the height of... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Marco Eustáquio de Sá / Resumo: Os baixos teores de fósforo (P) das áreas cultivadas nas regiões de Cerrado no Brasil, aliado aos processos de degradação a que os solos tropicais estão expostos, muitas vezes devido ao manejo inadequado, são duas das principais causas da redução de produtividade agrícola destes solos. Aliado a isto, alguns produtores utilizam-se de técnicas não convencionais e muitas vezes contraditórias à pesquisa científica, sendo uma delas a utilização no Sistema Plantio Direto (SPD) da adubação fosfatada a lanço no SPD, o que pode limitar o aproveitamento deste nutriente no solo pelas plantas. Esta condição ainda pode se agravar no caso de sistemas consorciados, com objetivo de geração de palhada para manutenção do SPD. Dessa forma, objetivou-se avaliar duas formas de adubação fosfatada no cultivo de milho solteiro ou consorciado, em área com SPD já instalado. E posteriormente verificar o efeito residual do P na cultura da soja em sucessão. A pesquisa foi conduzida nas safras 2014/15 e 2015/16, na fazenda experimental pertencente à Universidade Estadual Paulista (UNESP), localizada no município de Selvíria – MS. Para tanto, foi instalado o experimento de milho em delineamento de blocos casualizados em esquema fatorial 2x2x4, sendo dois sistemas de cultivo do milho (milho solteiro ou consorciado com Urochloa ruziziensis), dois modos de aplicação do adubo fosfatado (à lanço ou no sulco de semeadura) e quatro doses de P2O5 (0, 60, 90 e 120 kg ha-1), com quatro repetições, totalizando 64 par... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The low levels of phosphorus (P) of the cultivated areas in Cerrado regions in Brazil, coupled with the degradation processes to which tropical soils are exposed, are often two of the main causes of reduced productivity of these soils. In addition, some producers use unconventional techniques that are often contradictory to scientific research, one of which is the use of phosphatic fertilization in the No-Tillage System (NTS), which may limit the use of this nutrient in the soil. This condition can still be aggravated in the case of consortium systems, with the objective of generation of straw for maintenance of the NTS. In this way, the objective was to evaluate two forms of phosphate fertilization in maize intercropped or not, in an area with NTS already installed. And later to verify the residual effect of the P in soybean crop in succession. The research was conducted in the 2014/2015 and 2015/2016 harvests at the experimental farm belonging to the Universidade Estadual Paulista (UNESP), located in the municipality of Selvíria - MS. For this, the corn experiment was set up in a randomized block design in a 2x2x4 factorial scheme, two maize cultivation systems (intercropped maize or not with Urochloa ruziziensis), two modes of application of the phosphate fertilizer (in the haul or in the furrow of sowing) and four doses of P2O5 (0, 60, 90 and 120 kg ha-1), with four replications, totaling 64 plots. The experiment was installed in second crop corn in early 2014, after harv... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Este trabalho objetivou relacionar a produtividade agroindustrial da cana-de-açúcar com o aproveitamento do nitrogênio (N) das adubações sucessivas em cana-planta e soqueiras, em sistema de cultivo mínimo sem o revolvimento do solo ou escarificações das entrelinhas na reforma do canavial ou após os cortes, respectivamente - e quantificar a contribuição da palhada proveniente da colheita mecanizada na nutrição da cultura. O experimento foi instalado em março de 2005, em um Latossolo Vermelho Eutrófico muito argiloso da Fazenda Santa Terezinha, Jaboticabal, SP e foi conduzido durante quatro ciclos agrícolas consecutivos até julho de 2009. O delineamento experimental na cana-planta foi blocos casualizados, com quatro tratamentos (doses de N-uréia 0, 40, 80 e 120 kg ha-1 no sulco de plantio, juntamente com 120 kg ha-1 de P2O5 e K2O) e quatro repetições (parcelas de 48 sulcos x 15 m). Nos ciclos de 1ª a 3ª soqueiras, as parcelas de cana-planta foram subdivididas em outros quatro tratamentos (0, 50, 100 e 150 kg ha-1 de N) e quatro repetições (subparcelas de 12 linhas x 15 m). Na 3ª soqueira a adubação com N foi de 100 kg ha-1 em todas as parcelas, visando detectar efeitos residuais das fertilizações anteriores na produtividade da cana no 4º ciclo. Em todas as parcelas dos ciclos de soqueiras também aplicou-se 150 kg ha-1 de K2O como KCl. Na dose 80 kg ha-1 de N em cana-planta, foram instaladas microparcelas contendo uréia e/ou material vegetal marcado com 15N, simulando os resíduos anteriores à reforma (palhada, PAR ou rizomas, RAR da variedade RB855536) remanescentes no solo após o cultivo mínimo. O objetivo foi avaliar a contribuição do fertilizante-15N e dos resíduos vegetais-15N na nutrição nitrogenada da cultura em ciclos consecutivos. Após o corte da cana-planta, novas microparcelas contendo palhada pós colheita (PPC-15N, variedade SP81-3250) foram dispostas nos tratamentos 800 e 80150 kg ha-1 de N em cana-planta e soqueiras, respectivamente, para avaliar a contribuição do N-PPC na nutrição da cultura e a influência do N aplicado em soqueiras na disponibilização do N-PPC. Um estudo complementar foi desenvolvido em sacos telados contendo PAR-15N em cana-planta (dose 80 kg ha-1 de N) e PPC- 15N em soqueiras (doses 80-0 e 80-150 kg ha-1 de N), visando quantificar a decomposição dos resíduos durante os ciclos agrícolas e possíveis diferenças na intensidade da decomposição devido às aplicações de N em cana-planta e em soqueiras respectivamente. Nos quatro ciclos consecutivos avaliou-se a: i) produtividade agroindustrial (TCH, Mg de cana ha-1 de colmos e TPH, Mg ha-1 de pol) e características tecnológicas da matéria-prima (pol % cana e fibra %) em função dos tratamentos de N em cana-planta e soqueiras; ii) recuperação do 15Nuréia, 15N-PAR, 15N-RAR e 15N-PPC pela parte aérea da cultura (colmos, folhas secas e ponteiro) e o balanço de carbono (C) e N no sistema solo-planta e iii) decomposição da PAR e PPC pela redução da matéria seca (MS), do C, 10 macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg e S) e carboidratos estruturais (lignina, celulose e hemicelulose). A TCH e TPH foram influenciadas pelas doses de N no plantio e nas soqueiras subseqüentes. Houve resposta linear na produtividade agroindustrial da cana-planta às doses de N do plantio e na média dos quatro ciclos agrícolas. Porém, não houve interação entre as doses de N em cana-planta e soqueiras. O tratamento 120100 kg ha-1 de N em cana-planta e soqueiras proporcionou a maior TCH acumulada nos quatro ciclos consecutivos, porém o tratamento 12050 kg ha-1 de N foi o mais viável economicamente. A recuperação do N-uréia de plantio foi mais alta no primeiro ciclo (24, 7 kg ha-1 ou 31% da dose aplicada) decrescendo ao longo ciclos agrícolas subsequentes (5%; 4% e 3%, respectivamente). O balanço de N após os quatro ciclos (2006 a 2009) indicou 43% (34,4 kg ha-1) de recuperação do Nuréia pela parte aérea da cultura, 0,2% permaneceu nos rizomas, 20% no solo e 37% foram contabilizados como perdas. Para os resíduos vegetais PAR e RAR as recuperações na parte aérea foram de 28% e 23% da quantidade inicial (14,2 e 7,4 kg ha-1, respectivamente). Em média, 0,2% do N-resíduos vegetais permaneceu nos rizomas, 52% no solo e 22% foram perdas. A soma da recuperação do N-PAR e NRAR de foi de 24,4 kg, ou seja, 39% da contribuição total de N destes resíduos, indicando serem fontes de N a longo prazo para a cana-de-açúcar. Houve correlação entre a recuperação acumulada do N-uréia e N-resíduos vegetais com a evapotranspiração acumulada dos quatro ciclos agrícolas. A recuperação do N-PPC pela parte aérea da cultura praticamente dobrou após três ciclos, devido à aplicação de N em soqueiras, 17% vs. 31% (6,9 e 12,6 kg ha-1 de N, respectivamente). O restante do N-PPC permaneceu nos rizomas (0,3% e 0,4%), no solo (69% e 61%) ou resultaram em perdas (13,4% e 7,6%). Não houve alterações nos estoques de C e N do solo com a adição de N-uréia ou N-resíduos vegetais. A decomposição da PAR e PPC foi influenciada pelas aplicações de N em cana-planta e soqueiras e pela ação biológica ao longo dos ciclos agrícolas avaliados. Essa degradação ocorreu devido à redução da relação C:N, do crescimento de raízes sob a palhada, perdas de MS, C, N, macronutrientes e carboidratos estruturais da palhada ao longo dos ciclos agrícolas. Para a PAR e PPC, a degradação da MS foi de 96% e 73% após quatro e três anos, respectivamente. Os macronutrientes que apresentaram maiores liberações foram o K 98% e 92%; Mg 97% e 70% e o Ca 95% e 55%, da quantidade inicial dos nutrientes (kg ha-1) aplicadas via PAR e PPC, respectivamente. Após quatro ciclos agrícolas os teores (g kg-1) de lignina, celulose e hemicelulose da PAR decresceram 60%, 29% e 70%. Para a PPC a redução foi de 47%, 35% e 70% em três ciclos. A degradação dos carboidratos estruturais foi influenciada pelas condições climáticas ocorridas durante os ciclos agrícolas e pela composição bioquímica inicial dos resíduos (carboidratos e nutrientes totais). Não houve diferença na degradação da MS da PPC devido à aplicação de N em soqueiras, porém houve diferença na degradação do C, na liberação de Ca, na concentração de raízes e na decomposição da lignina quando se realizou a adubação com N sobre a palhada em soqueiras / This work aimed to relate the agroindustrial yield of sugarcane with nitrogen (N) fertilization in successive cropping cycles in plant-cane and ratoons under minimum tillage system - without soil plowing or interows scarification in crop renewal and after the harvesting seasons, respectively - and to quantify the contribution of straw from mechanical harvesting on crop N nutrition. The field trial was planted in March 2005 in a very clayey Rhodic Eutrustox at Santa Terezinha Farm, Jaboticabal, Sao Paulo State and was conducted during four consecutive cropping cycles until July 2009. The plant-cane trial was designed as randomized blocks with four treatments (N-urea in increasing rates 0, 40, 80 and 120 kg ha-1 at planting added to 120 kg ha-1 P2O5 and K2O) and four replicates (48 furrows of 15 m length). For the ratoon-cane trial, (1st to 3rd ratoons) the plant-cane plots were subdivided into other four treatments (0, 50, 100 and 150 kg ha-1 N) and four replicates (12 rows x 15 m). The N fertilization of the 3rd ratoon was leveled to 100 kg ha-1 in all plots in order to detect residual effects of previous N fertilizations on sugarcane yield in this cycle. All ratoon cycles also received 150 kg ha-1 K2O as KCl. It has been installed microplots containing 15N-urea and/or 15N-labeled plant material at the 80 kg ha-1 N dose in plant-cane, simulating the crop residues prior to renewal (trash PAR or rhizomes, RAR of RB855536 variety) and which remained in soil after minimum tillage. The objective was to assess the contribution of N-fertilizer and N-residues in sugarcane N nutrition in consecutive cycles. After the plant-cane harvesting, new microplots containing post harvest trash (PPC-15N, variety SP81-3250) were placed in treatments 80-0 and 80- 150 kg N ha-1 in plant-cane and ratoons, respectively, aiming to assess the contribution of N-PPC in crop nutrition and the influence of N applied to ratoons in the N-PPC availability for sugarcane uptake. An additional study was conducted in litter bags containing PAR-15N in plant-cane (dose 80 kg ha-1 N) and PPC-15N in ratoons (doses 80-0 and 80-150 kg N ha-1) in order quantify the decomposition of trash during the crop cycles and possible differences in the decomposition rates due to N applications in plant-cane (PAR) and ratoons (PPC), respectively. In the four consecutive cycles were evaluated: i) Agroindustrial yields (TCH, Mg cane ha-1 stalks and TPH, Mg ha-1 of sugar) and raw material quality (pol% cane and fiber%) in plantcane and ratoon treatments; ii) Recovery of urea-15N, PAR-15N, 15N- RAR and 15NPPC by crop above ground parts (stalks, dry leaves and tips) and carbon (C) and N balances in the soil-plant system and iii) decomposition of PAR and PPC as reduction of dry matter (DM), C, nutrients (N, P, K, Ca, Mg and S) and structural carbohydrates (lignin cellulose and hemicellulose). The agroindustrial yields (TCH and TPH) were influenced by N rates at planting and subsequent ratoons. It hás been found linear response in crop yield due to N rates at planting and in the average of four crop cycles. However, no responses were detected in the interaction between 12 N doses in plant or ratoon cane. The highest accumulated yield (TCH) in four consecutive cycles was obtained in treatment 120-100 kg ha-1 N in plant-cane and ratoons, but treatment 120-50 kg ha-1 N has been found as the more economically viable. The recovery of N-urea applied in plant-cane was higher in the first cycle (24, 7 kg ha-1 or 31% of the applied dose) and decreased over subsequent crop cycles (5%, 4% and 3% respectively). The N balance after four cycles (2006-2009) showed 43% (34.4 kg ha-1) of total N-urea recovery by the crop above ground parts, 0.2% was found in the rhizomes, 20% in soil and 37% were counted as losses. Cane trash N-PAR and N-RAR recoveries in the above ground parts were 28% and 23% of the initial amount of N applied as crop residues (14.2 and 7.4 kg ha-1, respectively). On average, 0.2% of N-plant residues remained in the rhizomes, 52% in the soil and 22% were accounted as losses. The total recovery of N-PAR N-and RAR was 24.4 kg, or 39% of the total N of these residues, indicating that they are long term N sources for the sugarcane crop. There had been found a close correlation between the cumulative recovery of N-urea and N-residues with the accumulated evapotranspiration of the four crop cycles. The N-PPC recovery by sugarcane above ground parts almost doubled after three cycles due to N application in ratoons, 17% vs. 31% (6.9 and 12.6 kg ha-1 N, respectively). In other compartments, 0.3% and 0.4% of N-PPC remained in the rhizomes, 69% and 61%) in the soil and 13.4% and 7.6%) resulted in losses. There was detected no major changes in soil C and N stocks C due to the addition of N-urea and N-residues. The decomposition of PAR and PPC was influenced by N fertilizations in plant-cane and ratoons cane and by biological action over the cropping cycles. The major effects detected as trash decomposed over the agricultural cycles were the reduction in residues C:N ratio, sugarcane root growth under the trash blanket, and losses of DM, C, N, macronutrients and structural carbohydrates. The DM degradation of PAR and PPC was 96% and 73% after four and three years respectively. The nutrients that showed higher release rates were K 98% to 92%, Mg 97% to 70% Ca and 95% to 55% of the initial amount of nutrients (kg ha-1) sourced by PAR and PPC residues, respectively. After four agricultural cycles, the levels (g kg-1) of lignin, cellulose and hemicellulose from PAR decreased 60%, 29% and 70%, and for PPC the reduction was 47%, 35% and 70% in three cycles. The degradation of structural carbohydrates was influenced by climatic conditions that occurred during the agricultural cycles and the initial biochemical composition those residues (total carbohydrates and nutrients content). There was no difference in DM degradation of PPC due to N application in ratoons, however there were differences in C degradation, in the release of Ca, concentration of roots and in the decomposition of lignin when N- fertilizer has been applied over the trash blanket

O manejo dos resíduos florestais (serapilheira e sobras da colheita) já foi amplamente discutido na década de 90, época em que técnicas de preparo de solo baseadas no cultivo mínimo foram adotadas na formação de povoamentos florestais no Brasil. Atualmente esse tema volta a ser discutido, isso porque pressões quanto à utilização dos resíduos florestais como fonte de energia tem surgido. Devido a esse fato, compreender os efeitos da remoção dos resíduos florestais e da fertilização em sucessivas rotações se torna necessário, isso para que manejos inadequados não comprometam a sustentabilidade da produção florestal. O objetivo geral com essa tese foi compreender os impactos da remoção dos resíduos florestais e da não fertilização, por sucessivas rotações, na qualidade do solo, crescimento, ciclagem de nutrientes e consequentemente na sustentabilidade da produção de florestas de eucalipto. Este estudo foi conduzido na Estação Experimental de Ciências Florestais de Itatinga - SP, ESALQ - USP. O experimento foi instalado em 2004, com diferentes intensidades de remoção dos resíduos florestais e omissão de N, P, K, Ca e Mg. Na primeira rotação de cultivo, o experimento foi conduzido por oito anos. Em 2012, o experimento foi reinstalado, reaplicando todos os tratamentos. Os resultados foram divididos em cinco capítulos. Com o primeiro objetivou-se avaliar o efeito dos tratamentos no crescimento e na relação entre resposta à fertilização e variáveis climáticas. Observou-se que a remoção dos resíduos florestais reduziu em 5% o volume final de madeira (8 anos de idade) da primeira rotação, entretanto essa diferença não foi significativa. Aos 4 anos da segunda rotação, a remoção dos resíduos florestais resultou em redução de 14 % no volume de madeira com casca (p=0,001). Esta redução no volume de madeira com a remoção dos resíduos por duas rotações consecutivas, mesmo com alto invertimento em fertilização, mostra que outros efeitos além da disponibilidade de nutrientes estão impactando a produtividade. Desta forma, procurou-se entender quais seriam esses efeitos. Observou-se (segundo capítulo) que a remoção dos resíduos florestais reduziu em 25 % o teor de C da camada superficial do solo, com isso, reduziu a atividade microbiológica e aumentou a disponibilidade de Al. Além disso, com a remoção dos resíduos florestais observou-se redução nos estoques de C, N, P e S do solo (terceiro capítulo). Com o fracionamento do P do solo (quarto capítulo), observou-se que a remoção dos resíduos florestais resultou na redução de 34 para 30 % a contribuição das frações lábeis e moderadamente lábeis no P total e redução de 40 % (p = 0,014) da fração lábil. No último capítulo avaliou-se o efeito da fertilização na produtividade primária líquida (PPL) e na ciclagem de nutrientes. A não fertilização com P reduziu em 10 % a PPL, entretanto não afetou sua partição. A não fertilização com K reduziu em 63% a PPL e reduziu a partição desta alocada no lenho. A não fertilização com K também aumentou a produção de serapilheira e reduziu a taxa de retranslocação de todos os demais nutrientes. A não fertilização com N e P aumentou a taxa de retranslocação desses nutrientes e reduziu a taxa de decomposição da serapilheira. Estes resultados indicam que a remoção total dos resíduos florestais e/ou a não fertilização comprometem a sustentabilidade da produção florestal, sendo este efeito observado na primeira, ou no máximo na segunda rotação. / The forest residue management was highly studied in 90\'s yeas, when the minimal tillage was consolidated as the main technique to forest plantation in Brazil. Currently this issue has been discussed again. This because pressure to use of these forest residues as energy source has emerged. Due this fact is necessary a better comprehension of the effect of the forest residue removal and fertilizer application on the wood production sustainability. The main goal with this thesis was to understand the impact of the forest residue removal and the absence of fertilizer application, over two crop rotation, on the soil quality, tree growth, nutrient cycling and consequently on the wood production sustainability. The study was carried out at the Itatinga Forest Science Experimental Station of the ESALQ-USP. The experimental site was settled in 2004, with different timber harvest residues intensity and absence of fertilizer application with N, P, K, Ca and Mg. This plantation was conducted over 8 years (R1), and then, in 2012, it was reestablished (R2), reapplying all the treatments on the same plots. The results of this experiment were splitted out in 5 chapters. With the first one, our goal was to assess the effect of the treatments on the tree growth and to understand the effect of weather condition on the treatment\'s response. The forest residual removal reduced in 5 % the wood volume at 8 years of the R1. At 4 years old of the R2, the forest residue removal decreased 14 % the wood volume (p=0,001). This reduction in the wood volume even with fertilizer application indicated that another effect beyond the nutrient availability can impact the wood productivity. This way these effects were studied and had been showed in the follow chapters. In the chapter 2 we found that the forest residue removal reduced 25 % the soil organic carbon (SOC) in the top layer, this way reducing the microbial activity and increasing the Al availability. Beyond that, the forest residue removal reduced the soil C, N, P and S stocks over 1 m deep (Chapter 3). With the P fractionation (Chapter 4) a reduction of 40% in the labile P fraction was discovered. In the last chapter we assessed the effect of the fertilizer application on the net primary production (NPP) and on the nutrient cycling. The absence of P fertilizer reduced in 10 % the NPP, however did not affect in this partition. The absence of K fertilizer reduced in 63 % the NPP and reduced the allocation in the wood. The absence of K fertilizer also improved the litterfall production and reduced the nutrient retranslocation rate. The absence of N and P fertilizer application improved the retranslocation rate of these nutrients and reduced the litter layer decomposition rate.

A produção de batata no Brasil é migratória, devido à alta ocorrência de doenças de solo onde seu cultivo é realizado anualmente após a cultura do milho (Zea mays) e o preparo de solo é feito com grade aradora, implemento cujo uso freqüente estabelece impedimentos físicos. O presente trabalho avaliou um sistema de preparo profundo de solo associado ao cultivo de três diferentes gramíneas Panicum maximum cv. Tanzânia, Brachiaria brizantha cv. Marandu e milho híbrido Dekalb 191 quanto a sua capacidade de promover melhores condições físicas de solo, assim como sua influência sobre a produtividade e ocorrência de doenças na cultura da batata. O preparo de solo alternativo foi capaz de promover melhores condições físicas de solo e, mesmo após dois ciclos da sucessão de culturas, não houve influência da espécie de gramínea utilizada sobre os parâmetros avaliados, embora essas plantas tenham apresentado características diferentes quanto à produção de raízes e de parte aérea. As melhores condições físicas de solo foram responsáveis pelo aumento da produtividade e da qualidade de tubérculos, obtido com o preparo profundo de solo, mas não influenciou a ocorrência de doenças e de outros danos aos tubérculos. A incidência de doenças em geral foi baixa e isso indica que um trabalho com maior número de ciclos da sucessão de culturas seria necessário para testar a hipótese de que o sistema de preparo de solo e sucessão de culturas avaliado descartaria a necessidade de migração na cultura da batata. / Potato crop migrates continually in Brazil, due to the high incidence of soil diseases where potato is cultivated every year after a maize (Zea mays) crop cycle and when chisel plough, which causes sub-superficial compaction, is used for soil management. This work evaluated a soil deep tillage system associated to three different grasses, Panicum maximum cv. Tanzânia, Brachiaria brizantha cv. Marandu and maize Dekalb 191 in order to improve soil physical conditions and to reduce potato soil diseases incidence. The soil deep tillage system improved soil physical conditions and, although the evaluated grasses presented different characteristics of root and shoot production, the grass specie did not influence the evaluated soil parameters and potato productivity after two years of research. The soil physical improvement promoted higher potato yield and quality in the soil deep tillage system but did not influence diseases incidence and other damages to the tubers, assessed after harvesting. The average disease incidence was low, which meant a longer term work was necessary to show if the soil deep tillage system associated to grasses would avoid the Brazilian potato crop migration.

A pesquisa teve como objetivo verificar o fluxo de emergência das plantas daninhas e determinar o banco de sementes em condições de semeadura direta e convencional e verificar a eficácia do glyphosate em plantas daninhas de difícil controle. Para tanto, foi realizado no período de 2001 e 2002, um experimento de campo, onde de 15 em 15 dias, foi feito o levantamento de plantas daninhas para determinação do fluxo de emergência. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, com parcelas subdivididas. As doses de glyphosate foram de 0, 540, 720, 900, 1080, 1260 e 1440 g.i.a / ha. O banco de sementes foi avaliado através da retirada de 20 sub-amostras de solo, em cada parcela, nas profundidades de 0,0-2,5; 2,5–5,0; 5,0–10,0; 10,0-15,0 e 15,0-20,0 cm. Também foram realizados dois experimentos em câmara de crescimento com o objetivo de avaliar o controle e curvas dose - resposta das espécies de plantas daninhas Bidens pilosa L., Commelina benghalensis L., Digitaria insularis L. (Feed), Tridax procumbens L. e Ipomoea grandifolia Dammer e Spermacoce latifolia Abul. ao herbicida glyphosate. Para avaliar o controle, foram aplicadas as seguintes doses de glyphosate: 0, 720, 960; 1200, 1440, 1680, 1920 g.i.a/ha, após 25 dias da emergência das plantas daninhas. Na determinação das curvas-dose resposta as aplicações das doses de glyphosate foram de 0,0; 11,3; 22,5; 45; 90; 180; 360; 720 e 1440 g.i.a. / ha. A elaboração da curva dose - resposta foi feita através do ajuste da biomassa verde utilizando modelo matemático log-logístico: Y = C+D-C / 1 + Exp(b(log(x)-log(GR50))), calculado por modelo não linear dos dados. Nas análises estatísticas foram utilizados os programas estatísticos SAS e SANEST para analisar a variância dos dados. Nas condições locais de campo em que foi realizado o experimento podemos concluir que o herbicida glyphosate mostrou-se ser eficaz no controle de plantas daninhas existentes na área a partir da dose de 540 g.i.a/ha. No ano de 2001 ocorreram fluxos das espécies Leucas martinicensis Jacq. e Richardia brasilensis Gomes de uma forma mais diferenciada no direto do que no convencional. Também as espécies Cenchrus echinatus L. e Digitaria insularis (Feed) L. apresentaram maior emergência no sistema direto do que no convencional. No ano de 2002 essas diferenças dos fluxos das espécies não foram tão expressivas como em 2001. As sementes concentraram-se nos 2,5-5,0 cm superficiais do solo, no sistema direto, enquanto que o preparo convencional distribuiu as sementes em maiores profundidades. Os resultados obtidos em câmara de crescimento indicaram que o herbicida glyphosate controlou Bidens pilosa e Digitaria insularis. Commelina benghalensis foi considerada de difícil controle. A dose de glyphosate necessária para atingir índices de controle acima de 91% foi de 1680 g.i.a/ha para Commelina benghalensis, 960 g.i.a/ha na espécie Tridax procumbens e 1440 g.i.a/ha aos 21 DAA para Ipomoea grandifolia. Após a determinação da curva dose - resposta concluiu-se que a espécie Bidens pilosa foi considerada a planta daninha mais suscetível ao herbicida glyphosate, pois foi a espécie que obteve menor GR50 (31,86 g.i.a/ha). As espécies Tridax procumbens, Digitaria insularis, Spermacoce latifolia, Ipomoea grandifolia, Commelina benghalensis obtiveram GR50 de 58,40; 128,50; 250,44; 615,49 e >1440,00 g.i.a/ha, respectivamente. / The research had the objective of determining the emergence periodicity, seeds bank for the no tillage and convencional tillage systems, and verify the efficacy of glyphosate on weeds of difficult control. During 2001 and 2002, a field experiment was conducted where after applications of glyphosate in the no tillage and convencional tillage systems was made every 15 days the emergence periodicity and seeds bank determination. The experimental design was the randomized blocks with subdivide plots. The applied glyphosate rates were 0, 540, 720, 900, 1080, 1260 and 1440 g.i.a.ha -1 . The bank of seeds was evaluated through the retreatment of 20 soil sub-samples, in each plot, in the depths of 0.0-2.5; 2.5-5.0; 5.0- 10.0; 10.0-15.0 and 15.0-20.0 cm. Experiments were also led in a completely randomized black growth chamber with the objective of evaluating the susceptibility and dose-response curves of the species of weeds Bidens pilosa L., Commelina benghalensis L., Digitaria insularis L. (Feed), Ipomoea grandiofolia L., Tridax procumbens L. and Spermacoce latifolia Abul. to the herbicide glyphosate. To evaluate the control the following glyphosate doses: 0, 720, 960; 1200, 1440, 1680, 1920 g.i.a.ha -1 . The applications of glyphosate were doses of 0, 11.3, 22.5, 45, 90,180, 360, 720, and 1440 and g.i.a.ha -1 . The elaboration of the curves dose – response was made through the adjustment of the green biomass it dries using the following mathematical model log - logistic: Y = C+D-C / 1 + Exp(b(log(x)-log( GR50))), using the statistical procedure of non linear analyses. The SANEST program was used to the statistical analyses and SAS program to analyze the variance of the data. In field conditions of field were experiment was carried out, glyphosate was effective to control of weeds starting from dose of 540 g.i.a.ha -1 . In the year of 2001, emergence periodicity of the species dicotiledons Leucas martinensis Jacq. and Richardia brasilensis Gomes in a more different way in the no tillage than in the convencional tillage; also, the species monocotiledons Cenchrus echinatus L. and Digitaria insularis L. (Feed) presented a larger emergence in the no tillage than in the convencional tillage systems. In the year of 2002, that differences of the flows of the species were not as expressive as in 2001. The seeds concentrated on the 2.5-5.0 cm superficial of the soil, in the no tillage system, while the convencional tillage distributed the seeds in the soil. The results in the chamber showed that glyphosate controlled Bidens pilosa and Digitaria insularis. Commelina benghalensis was considered a specie of difficult control. The glyphosate rate to reach control indexes above 91% was of 1680 g.i.a.ha -1 of glyphosate for Commelina benghalensis, 960 g.i.a.ha -1 in the Tridax procumbens and 1440 g.i.a.ha -1 of glyphosate for Ipomoea grandifolia in 21 DAA. After the curves dose – response determination it was ended that Bidens pilosa was considered the more susceptible weed to glyphosate, because it was the species of smaller GR50 (31.86 g.i.a.ha -1 ). On the other hard species Tridax procumbens, Digitaria insularis, Spermacoce latifolia, Ipomoea grandifolia, Commelina benghalensis obtained GR50 equal to 58.40, 128.50, 250.44, 615.49 and >1440,00 g.i.a.ha -1 , respectively.

No Brasil existem diversas áreas agrícolas sob sistema de plantio direto (SPD), cujos solos apresentam pH baixo e teor alto de alumínio trocável. Apesar da aparente condição desfavorável ao cultivo agrícola de tais áreas, geralmente ocorrem altas produções e ausência de resposta das culturas à calagem. Isto está ligado, possivelmente, ao comportamento químico do alumínio em solos manejados no SPD, em que o acúmulo de matéria orgânica (MO) e as interações entre compostos orgânicos solúveis e os minerais do solo geram condições para a complexação do alumínio, deixando-o numa forma menos tóxica às plantas. Estudou-se o comportamento químico do alumínio no SPD em amostras de experimentos de três localidades brasileiras situadas em Rondonópolis/MT, Ponta Grossa/PR e Botucatu/SP, correlacionando-o com a matéria orgânica (quantidade e qualidade) e com a constituição mineralógica dos solos, bem como com a produção das culturas a campo. O alumínio foi estudado em diferentes condições de pH, obtidas após adição de calcário em superfície. Foi realizada a especiação química do Al na solução do solo, e separação e identificação dos ligantes orgânicos de maior efeito na redução da toxidez do elemento. A complexação do Al pela matéria orgânica foi estudada após extração com CuCl2 0,5 mol L-1, e por queima da MO por mufla, peróxido de hidrogênio e hipoclorito de sódio. A maior parte do Al na solução dos solos sob SPD estava ligada aos ânions orgânicos (Al-COD), sendo esta forma não tóxica às plantas. Nos valores de pH menores que 5,0 o Al-COD representou cerca de 70 a 80% do Al total na solução, e cerca de 30 a 40% nos valores de pH superiores a 5,0. Cerca de 75 a 80% do Al-COD estava ligado aos ânions de alta massa molecular na solução do solo. No Latossolo Vermelho distrófico (LVd) de Rondonópolis/MT, em que o pH e o teor de alumínio eram baixos, 96% do Al estava complexado com a MO, enquanto no LVd de Ponta Grossa/PR esse valor foi de 75%. O LVd de Rondonópolis/MT, em que o teor de Al extraído por CuCl2 (complexado pela MO) foi maior, apresentou o maior grau de humificação dos três locais, seguido do Nitossolo Vermelho distroférrico (NVdf) de Botucatu/SP e do LVd de Ponta Grossa/PR. Não houve resposta da soja e do arroz à calagem, nos três locais, nos dois anos agrícolas (2001/2002 e 2002/2003). / Several agricultural areas under no-tillage system (NT) in Brazil present soils with low pH values and higher aluminum content. In spite of the apparently unfavorable condition to agriculture of such areas, high yields and lack of responses of crops to lime application have been observed, probably, because of aluminum chemistry in soils under no-tillage. Organic matter (OM) accumulation and interactions between soluble organic compounds and soil minerals, favor aluminum complexation, reducing Al activity and toxicity to plants. The objective of this work was studying the aluminum chemistry in NT soil samples of three experiments located in Rondonópolis/MT, Ponta Grossa/PR, and Botucatu/SP, and is correlation it with amount and quality of organic matter, mineralogical constitution of the soil and crop yield. Aluminum behavior was studied in different pH values obtained after surface liming. Chemical speciation of Al in the soil solution, and separation and identification of the organic ligants of higher effect in the reduction of Al toxicity were carried out. Aluminum complexation for OM was studied for CuCl2 0.5 mol L-1 extraction, and for KCl 1 mol L-1 extraction after OM oxidation for dry combustion or wet combustion (H2O2 30% or NaOCl 6%). Most Al in soil solutions under NT was complexed to organic anions or dissolved organic carbon (Al-DOC), decreasing Al toxicity to the plants. Al-DOC specie represented about 70 to 80% of total aluminum at pH < 5,0 and about 30 to 40% at pH > 5,0. The major part of Al-COD (about 75 to 80%) was complexed to low molecular organic acids in the soil solution. In the Typic Haplustox of Rondonópolis/MT, in which pH value and aluminum content were low, 96% of the exchangeable aluminum was complexed by OM, while in Rhodic Hapludox of Ponta Grossa/PR only 75%. The Rhodic Haplustox of Rondonópolis/MT, in which the content of Al extracted by CuCl2 (Al organic complexed) was higher, showed the larger humification degree, following by Rhodic Kandiudult of Botucatu/SP, and Rhodic Hapludox of Ponta Grossa/PR. Soybean and rice yields were not influenced by liming in all places, either in 2001/2002 or 2002/2003 cropping seasons.

O Sistema de Plantio Direto (SPD) apresenta destacado papel na produção agrícola brasileira, ocupando extensas áreas, sob as mais variadas condições de solo, clima e técnicas de manejo do sistema produtivo. Em relação ao sistema convencional de cultivo, ocasiona profundas alterações físicas, biológicas e químicas no solo. O estudo da solução do solo e de sua variação perante as práticas de cultivo são de suma importância para o manejo da fertilidade do solo e da nutrição de plantas. Estudou-se o efeito de formas de aplicação de calcário (4,5 t ha-1 – incorporado ou aplicado em superfície, numa só aplicação ou parcelado em três anos) e de doses de gesso (3; 6 e 9 t ha-1) na fase de implantação do SPD em área de pastagem nativa, na composição e na especiação iônica da solução do solo (extrato aquoso 1:1), até a profundidade de 0,8 m. Utilizaram-se amostras de um experimento de campo instalado em 1998 sobre um Latossolo Vermelho distrófico textura argilosa, em Ponta Grossa/PR. As amostras foram coletadas nas profundidades de 0-0,05; 0,05-0,1; 0,1-0,2; 0,2-0,4; 0,4-0,6 e 0,6-0,8 m no mês de maio de 2003, após a colheita da cultura da soja. A calagem, tanto superficial como incorporada, promoveu aumento do pH da solução do solo até 0,2 m, mas não afetou os teores de carbono orgânico dissolvido (COD) e os valores de força iônica. A calagem, exceto na camada de 0-0,05 m com a forma incorporada de aplicação, incrementou os teores de Ca e Mg até 0,2 e 0,6 m, respectivamente, mas somente o Mg teve acréscimo de sua atividade. O gesso promoveu incremento da concentração de SO4 -2, assim como da concentração e atividade do Ca em solução, ao longo de todas as profundidades amostradas. Houve efeito negativo do gesso em relação ao Mg, promovendo tanto lixiviação, como redução da atividade deste nutriente. Os teores dos demais ânions analisados (Cl-, F-, NO3 -, PO4 -3) e de Al em solução não foram afetados pelos tratamentos. Os ânions orgânicos e o F- foram os principais agentes complexantes do Al em solução, sendo que a forma livre Al+3 foi de baixa ocorrência e baixa atividade, sem sofrer efeito dos tratamentos. Na fase sólida do solo, o Al esteve predominantemente complexado pela MO. Para Ca e Mg, os principais ligantes em solução foram os ânions orgânicos, no entanto, em muito maior proporção para o Ca. Para o P (PO4 -3, HPO4 -2, H2PO4 -), o principal par iônico foi com o Al, enquanto para o SO4 -2, foi com Ca e Mg principalmente. O Fe, por sua vez, teve sua especiação dividida entre as formas hidroxiladas e ligada ao COD. Os elementos Mn, K, N-NO3 - e Cl não formaram pares iônicos com outros elementos em proporções significativas na solução do solo, ao longo de todas as profundidades. / No-tillage systems (NTS) play a very important role in Brazilian agriculture. NTS are widespread through extensive areas with different climates, soil types and under different management production systems. NTS deeply alter the biological, physical and chemical properties of the soils, as compared to conventional tillage. Soil solution studies, evaluating nutrient concentration changes under management practices, are very important in soil fertility, plant nutrition and management. The effect of liming and three methods of application (one application of 4.5 t ha-1 incorporated, one application of 4.5 t ha-1 surface applied, and, 1.5 t ha-1 applied in each of three years) on the composition and ionic speciation of soil solution, during the implantation of NTS in a native pasture area until 0.8 m depth was studied. The effect of gypsum rate (3; 6 and 9 t ha-1) was also studied under the same conditions. Soil samples were extracted from a field experiment installed in1998 in Ponta Grossa/PR. The selected soil was classified as a dystrophic clayey Rhodic Hapludox. After the harvesting of soybeans in May of 2003, the samples were collected at the following depths: 0-0.05; 0.05-0.1; 0.1-0.2; 0.2-0.4; 0.4-0.6 and 0.6-0.8 m. Liming increased the pH of soil solution, but did not affect dissolved organic carbon (DOC) contents and ionic strength values. It was observed that pH was increased up to a depth of 0.2 m. Liming increased calcium and magnesium concentrations up to 0.2 m and 0.6 m depth, respectively, except for first layer with incorporate lime. However, only Mg showed an increase in activity. Gypsum application increased the SO4 -2 e and Ca concentration, and Ca activity through the studied profile. A negative effect of gypsum was the leaching of Mg and a reduction in its activity. The concentration of anions (Cl-, F-, NO3 -, PO4 -3) and Al were neither affected by gypsum or by lime. The main Al complexing agents in solution were organic anions and F-. A low free Al+3 concentration and activity was detected, with no differences management treatments. The Al in the solid phase was mainly complexed by organic matter. The Ca and Mg were complexed by organic anions, and the effect was more pronounced for Ca. The P (PO4 -3, HPO4 -3, H2PO4 -3) was main complexed for Al, while the SO4 -2 was with Ca and Mg mainly. Fe was the form Fe-OH and Fe-DOC. The elements Mn, K, N-NO3 - and Cl formed insignificant quantities ionic pairs in soil solution in whole layers.