The use of isotopic techniques has been widely used in studies related to changes in the soil C. The chemical quality of crop residues and the type of management used are considered to be the main factors that control the dynamics of soil C. However, the stabilization of C derived from crop residues is also dependent on soil texture. Therefore, the objectives of these studies were: a) to evaluate the efficiency of repeat pulse labeling technique for the isotopic enrichment of leaves, stems and roots of rice, sorghum and soybeans plants with 13C under greenhouse conditions and b) to evaluate the dynamics of C during the decomposition of 13C enriched shoots and roots of rice, sorghum and soybean plants in two lowland soils with different texture. The studies were conducted in the greenhouse of the department of soils, Federal University of Santa Maria (UFSM), Brazil. In the first study, rice, sorghum and soybeans plants were exposed weekly to isotopic pulses with 33% 13CO2 atoms, for 1-1,5h in closed acrylic chambers till grain filling stage. Delta 13C enrichment, chemical composition and the recovery and distribution of 13C in plant parts and soil was determined. In the second study, enriched residues obtained in the first study were used to study the dynamics of C in two lowland soils The soils were Planossolo Hidromórfico Eutrófico gleissólico and Planossolo Hidromórfico Eutrófico arênico. The experimental design was completely randomized with three replications with 18 treatments, which were composed of a combination of 13C enriched shoots and roots with non-enriched shoots and roots (natural abundance). The soil was collected after 30, 90 and 180 days and the amounts of 13C remaining in residues and soil and the new C in soil was determined. The dry matter (DM) production and chemical composition of the residues was not affected by the 13C enrichment. The enrichment values were +377 for rice, + 466.5 for sorghum and + 453.7 for soybean. The isotopic enrichment of plants with 13C by repeated pulses was efficient for the homogeneous enrichment of rice, sorghum and soybean plants in greenhouse conditions. Regarding the dynamics of the soil C, the management of rice residues affected the decomposition and the addition of new C in the soil. The quality of the residues influenced the decomposition process. There was no difference in the decomposition of the roots of the three crop plants. The type of the soil did not affect the decomposition of shoot and root, residues of soybean, sorghum and rice plants. The amount of new C was influenced by the type of residues and soil. The roots contributed greater amounts of C in the soil in relation to the shoots. / Resumo
O uso de técnicas isotópicas tem sido amplamente utilizado em estudos relacionados a transformações do C no solo. A qualidade química dos resíduos culturais e o tipo de manejo utilizado são considerados os principais fatores que controlam a dinâmica do C no solo. Contudo a estabilização do C oriundo dos resíduos culturais é dependente da textura do solo. Os objetivos desses estudos foram: a) avaliar a eficiência do enriquecimento isotópico com 13C de folhas, talos e raízes das plantas de arroz, sorgo e soja cultivadas em solo de várzea em condições de casa de vegetação; b) avaliar a dinâmica do C durante a decomposição da parte aérea e de raízes de arroz, sorgo e soja enriquecidos isotopicamente com 13C em dois solos de várzea com textura distinta. Os estudos foram conduzidos em casa de vegetação na Universidade Federal de Santa Maria utilizando solos de várzea. No primeiro estudo, plantas de arroz, sorgo e soja foram expostas semanalmente aos pulsos isotópicos com 33% átomos de 13CO2, durante 1-1,5h, em câmaras fechadas de acrílico até o estádio de enchimento de grãos. Foram determinados os valores de enriquecimento com 13C dos órgãos das plantas, a composição química dos resíduos e valores de recuperação e distribuição do 13C nos órgãos da planta e no solo. No segundo estudo, foi realizada uma incubação com duração de 180 dias, com a utilização dos resíduos culturais enriquecidos no estudo I. Foram utilizados resíduos de parte aérea e raízes de arroz (Oryza sativa L.), sorgo (Sorghum bicolor L.) e soja (Glycine max L.) em dois solos de várzea, um Planossolo Hidromórfico Eutrófico gleissólico e um Planossolo Hidromórfico Eutrófico arênico. O delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado com três repetições e 18 tratamentos, os quais foram compostos por uma combinação de palha enriquecida com 13C e com raízes também enriquecidas com 13C ou com raízes não enriquecidas (condição natural). Foram realizadas três datas de coleta aos 30, 90 e 180 dias nas quais foram avaliadas as quantidades de 13C remanescente nos resíduos e no solo, e o C novo no solo. A produção de MS e composição química dos resíduos não foi afetada pelo enriquecimento com 13C. Os valores de enriquecimento foram de +377 em arroz, +466,5 em sorgo e +453,7 em soja. O enriquecimento isotópico das plantas com 13C por meio de pulsos repetidos foi eficiente para o enriquecimento homogêneo de plantas de arroz, sorgo e soja em condições de casa de vegetação. Em relação a dinâmica do C no solo, o manejo dos resíduos de arroz afetou a decomposição e a adição de C novo no solo. Houve influência da qualidade dos resíduos sobre o processo de decomposição. Não houve diferença na decomposição das raízes das três culturas estudadas. O tipo de solo não afetou a decomposição da palha e raízes de soja, sorgo e arroz. A quantidade de C novo foi influenciada pelo tipo de resíduo e pelo solo. As raízes adicionam maior quantidade de C ao solo em relação à parte aérea.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/4905 |
| Date | 10 March 2016 |
| Creators | Dossin, Mariana Ferneda |
| Contributors | Giacomini, Sandro José, Souza, Eduardo Lorensi de, Pujol, Stefen Barbosa |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Agrobiologia, UFSM, BR, Ciências Biológicas |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 200000000006, 400, 500, 300, 500, 500, 419b5a2f-20df-408a-a156-d652293f4a73, 24118b97-e9c7-48bf-be91-515dfea31ac8, 283157ab-08f5-4256-bfc3-c6c57b5ff87a, dd0d337f-d062-4a21-a541-169b02135cb4 |
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