CPGACS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA (CIÊNCIAS DO SOLO) INSTITUTO DE AGRONOMIA Telefone/Ramal: Não informado
Dissertações/Teses

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2021
Dissertações
1
  • PAULA FERNANDA ALVES FERREIRA
  • Efeito da compostagem de resíduos provenientes da produção animal para garantia da seguridade

  • Orientador : IRENE DA SILVA COELHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDNALDO DA SILVA ARAÚJO
  • IRENE DA SILVA COELHO
  • SHANA DE MATTOS DE OLIVEIRA COELHO
  • Data: 05/03/2021

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  • O aumento da geração de resíduos provenientes da produção animal é uma preocupação para o setor agrícola que busca cada vez mais alternativas sustentáveis para sua disposição. Esses resíduos são promissores para serem utilizados na produção agrícola como fertilizantes orgânicos ou condicionadores do solo. Porém, podem ser fonte de microrganismos patogênicos e de determinantes de resistência antimicrobiana. Assim, quando não manejados adequadamente, podem contaminar o solo e vegetais usados no consumo humano, o que pode resultar em risco à saúde pública. Neste sentido, é preconizado a busca de alternativas de manejo que resultem na redução ou eliminação de patógenos e compostos indesejáveis para garantir a seguridade de seu uso como fertilizante. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da compostagem de resíduos animais na redução da carga microbiológica e parasitária, assim como a distribuição de bactérias e seu perfil de resistência a antimicrobianos ao longo do processo. Para tanto, foi montado um experimento de compostagem com cama de cavalo e camas de aviário do sistema de produção convencional e orgânico. As amostras foram coletadas nos tempos 0, 14, 32, 60, 90 e 125 dias. Foram determinadas a presença de Salmonella sp., a quantificação de coliformes termotolerantes e a presença de ovos de helmintos. As bactérias isoladas durante o processo de compostagem foram identificadas pela técnica proteômica MALDI-TOF e em seguida foi realizado o ensaio de difusão em disco simples para detecção fenotípica da resistência aos antimicrobianos. Salmonella sp. esteve ausente desde o resíduo fresco até o final da compostagem. A compostagem foi efetiva na eliminação de ovos de helmintos e na redução de coliformes termotolerantes, no entanto, os compostos finais apresentaram carga de coliformes termotolerantes superior ao exigido pela Legislação vigente. Foram isoladas 158 cepas bacterianas durante o processo de compostagem dos três resíduos. A família Enterobacteriaceae foi a mais abundante e Proteus mirabilis e Escherichia coli foram as espécies com maior percentual nos resíduos e as que apresentaram perfil de multirresistência. As bactérias Klebsiella pneumoniae e P. mirabilis, ambas com potencial patogênico, foram encontradas durante toda compostagem. Apesar da compostagem ter sido efetiva na eliminação das cepas de E. coli, o mesmo não ocorreu com cepas de P. mirabilis. Portanto, ainda que a utilização de resíduos animais na agricultura seja uma alternativa sustentável, a presença de organismos patogênicos com perfil de multirresistência representa um risco a saúde pública, uma vez que podem incrementar bactérias patogênicas e resistentes a antimicrobianos nos solos e nos vegetais e consequentemente favorecer a disseminação e a transferência das mesmas para bactérias comensais e patogênicas de humanos e animais. Dessa forma, este trabalho reforça a importância de estudos que abordem estratégias de manejo que reduzam e/ou eliminem os contaminantes dos resíduos animais, visando sua utilização segura na agricultura, além de fomentar a discussão acerca dos parâmetros de qualidade e seguridade destes resíduos.


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  • The increase in the generation of animal production waste it is a concern of the agricultural sector which increasingly seeks more sustainable alternatives for its disposal. These residues are promising for use in agricultural production as an organic fertilizers or soil conditioners. However, they can be a source of pathogenic microorganisms and determinants of antimicrobial resistance. Thus, when not properly managed, they can contaminate the soil and plants used for human consumption, what can result in public health risk. In this sense, it is recommended to seek for management alternatives that result in the reduction or elimination of pathogens and undesirable compounds to ensure the safety of their use as fertilizer. In this context, this study aimed to evaluate effect of composting in animal wastes to reduce the microbiological and parasitic load, as well as the distribution of bacteria and their antimicrobial resistance profile throughout of process. For such, was assembled a composting experiment with horse bedding and organic and conventional poultry litter. The samples were collected in the times 0, 14, 32, 60, 90 and 125 days. Were determined the presence of Salmonella sp., the quantification of thermotolerant coliforms and the presence of helminth eggs. The bacteria isolated during the composting process were identified through MALDI-TOF proteomic technique and then it was performed disk diffusion test for phenotypic detection of antimicrobial resistance. Salmonella sp. was absent in both the raw materials and the final compost. Composting was effective in the elimination of helminth eggs and in the reduction of thermotolerant coliforms, however, the final composts retained a higher thermotolerant coliforms load than that required by the current legislation. Were isolated 158 bacterial strains during the composting process of the three residues. The Enterobacteriaceae family was the more abundant and Proteus mirabilis and Escherichia coli were the species with higher percentage at the residues and those that presented multi-resistance profile. The bacteria Klebsiella pneumoniae and P. mirabilis, both with pathogenic potential, were found throughout all the composting. Despite composting have been effective in eliminating strains of E. coli, the same did not occur with strains of P. mirabilis. Therefore, even if the use of animal waste in agriculture be a sustainable alternative, the presence of pathogenic organisms with a multi-resistant profile represents a public health risk, since they can increment pathogenic bacteria and resistant to antimicrobials us soils and vegetable and consequently favor the dissemination and the transfer the same for commensal and pathogenic bacteria of humans and animals. Thus, this work reinforces the importance the studies that address management strategies that reduce and/or eliminate the contaminants from animal residues, aiming your safe use in agriculture, besids promoting the discussion about parameters of quality and safety of these residues.

Teses
1
  • JOÃO HENRIQUE GAIA GOMES
  • Caracterização Morfológica e Atributos Edáficos em Voçorocas na Sub-Bacia do Ribeirão Cachimbal, RJ.


     



  • Orientador : MARCOS GERVASIO PEREIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARCOS GERVASIO PEREIRA
  • CONAN AYADE SALVADOR
  • MURILO MACHADO DE BARROS
  • JEAN SÉRGIO ROSSET
  • WILK SAMPAIO DE ALMEIDA
  • Data: 23/02/2021

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  • Em função de aspectos geomorfológicos associados às intensas precipitações ocorridas no verão, são verificados problemas de degradação como processos erosivos e deslizamentos de encostas, ao longo de toda a extensão territorial brasileira. Nesse contexto a região de Pinheiral-RJ apresenta-se com 88% de sua área classificada como alta ou muito alta vulnerabilidade à erosão, com apenas 18 % de seu território sob cobertura florestal nativa em diferentes níveis de alteração e regeneração. A partir do exposto, o objetivo desse estudo foi avaliar o efeito dos atributos edáficos, a morfologia, e a estimativa de remoção de massa de solo e nutrientes em quatro voçorocas em diferentes estágios evolutivos, considerando-se também, uma escala temporal, período seco e chuvoso, com a finalidade de gerar informações que contribuam nos programas de recuperação de áreas degradadas. Foram selecionadas quatro voçorocas, sendo realizadas coletas de amostras, deformadas e indeformadas nas profundidades de 0,0 – 0,10 e 10 – 20 cm, nas faces externas e internas das voçorocas, para a posterior realização das análises físicas e químicas. A partir da utilização do Drone modelo DJI Phanthom 4 PRO, foi obtida a imagem aérea e calculado o volume de solo removido em cada voçoroca. De posse dos resultados das análises supracitadas e do volume, foi realizada a estimativa de massa de solo e nutrientes removida para as voçorocas, e em seguida, foi selecionada uma voçoroca e analisadas as principais modificações considerando-se os anos de 2017 e 2020. Foi possível verificar que os maiores valores para área, volume, densidade do solo e massa de solo removida foram quantificados na voçoroca em estágio senil, quanto aos nutrientes maiores remoções foram verificadas para os teores de Ca2+ e carbono orgânico total, Mg2+ na voçoroca em estágio juvenil e K+ e Na+ na em estágio inicial. O padrão de distribuição dos atributos físicos e químicos do solo nas voçorocas é influenciado pelos estágios evolutivos e as faces da superfície (interna e externa), na profundidade de 0-10cm, e somente quanto as faces na profundidade de 10-20cm. O estágio classificado como senil foi o que apresentou melhores condições edáficas em sua face interna. A quantidade de massa de solo removida aumenta em função do estágio evolutivo, porém a partir do momento em que há regeneração ou a presença de espécies arbustivas e/ou árboreas, a remoção de massa de solo diminui. O uso de geotecnologias permite praticidade no levantamento de informações que podem subsidiar programas de recuperação de áreas degradadas.


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  • Due to geomorphological aspects associated with the intense rainfall that occurred in the summer, degradation problems such as erosion processes and landslides are verified, along the entire Brazilian territorial extension. In this context, the Pinheiral-RJ region presents 88% of its area classified as high or very high vulnerability to erosion, with only 18% of its territory under native forest cover at different levels of alteration and regeneration. Based on the above, the objective of this study was to evaluate the effect of edaphic attributes, morphology, and the estimate of removal of soil mass and nutrients in four gullies in different evolutionary stages, also considering a time scale, dry period and rainy, with the purpose of generating information that contributes to the recovery programs of degraded areas. Four gullies were selected, and samples were collected, deformed and undeformed at depths of 0.0 - 0.10 and 10 - 20 cm, on the external and internal faces of gullies, for further physical and chemical analysis. Using the Drone model DJI Phanthom 4 PRO, the aerial image was obtained and the volume of soil removed in each gullet was calculated. With the results of the aforementioned analyzes and volume in mind, an estimate of the soil mass and nutrients removed for the gullies was performed, and then a gullet was selected and the main changes were analyzed considering the years 2017 and 2020. It was it is possible to verify that the highest values for area, volume, soil density and soil mass removed were quantified in the senile stage gullet, as for the nutrients the greatest removals were verified for the levels of Ca2 + and total organic carbon, Mg2 + in the juvenile gullet and K + and Na + na at an early stage. The distribution pattern of the physical and chemical attributes of the soil in gullies is influenced by the evolutionary stages and the surface faces (internal and external), at the depth of 0-10cm, and only as far as the faces at the depth of 10-20cm. The stage classified as senile was the one that presented the best edaphic conditions on its internal face. The amount of soil mass removed increases according to the evolutionary stage, however, from the moment there is regeneration or the presence of shrub and / or tree species, the removal of soil mass decreases. The use of geotechnologies allows practicality in gathering information that can support programs for the recovery of degraded areas.

2020
Dissertações
1
  • FERNANDA REIS CORDEIRO
  • Funções de Pedotransferência para Padronização de Base de Dados, Critérios de Classificação Taxonômica e Susceptibilidade Magnética em Terra Preta de Índio

  • Orientador : LUCIA HELENA CUNHA DOS ANJOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUCIA HELENA CUNHA DOS ANJOS
  • MILTON CÉSAR COSTA CAMPOS
  • WENCESLAU GERALDES TEIXEIRA
  • Data: 13/02/2020

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  • Na Amazônia ocorrem solos conhecidos como Terra Preta de Índio (TPI), que apresentam como características marcantes cores escuras e elevada fertilidade natural. Esses solos resultam da intervenção humana pré-histórica de culturas pré-Colombianas, que em sua ocupação depositaram artefatos cerâmicos e líticos, restos de carvão, de alimentos e ossos. Ao longo dos anos, essas deposições levaram ao desenvolvimento de características diferenciadas em relação aos solos não antrópicos amazônicos, como os altos valores de pH, cálcio, magnésio, fósforo, estoque de carbono, elevada capacidade de troca de cátions e saturação de bases e maior espessura do horizonte A. Essas características somadas à alta estabilidade e reatividade da matéria orgânica induzem a elevada fertilidade das TPI, o que despertou o interesse dos cientistas do solo para os estudos morfológicos, físicos e químicos. As TPI apresentam um horizonte diagnóstico superficial definido como A antrópico pelo Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (SiBCS, SANTOS et al., 2018). No sistema internacional de classificação de solos World Reference Base for Soil Resource (IUSS WORKING GROUP WRB, 2014) as TPI são conhecidas como Amazonian Dark Earth (ADE) e identificadas pela presença do pretic horizon, como diagnóstico superficial. Porém, os critérios quantitativos atuais para o horizonte A antrópico do SiBCS e o pretic do WRB, não permitiram classificar 50% dos perfis considerados como TPI compilados de estudos na região amazônica para esse trabalho. Ainda, as unidades em que alguns atributos químicos dos perfis são expressos, nos trabalhos avaliados, apresentam inconsistências, devido à adoção de distintos métodos de laboratório. As diferentes unidades podem influenciar nas decisões sobre os limites de critérios quantitativos, principalmente para os teores de fósforo e cálcio mais magnésio, mas não foram encontrados na literatura fatores que permitissem a conversão dessas unidades. Portanto, em um primeiro momento, foram desenvolvidas funções de pedotransferência para tais conversões e harmonizar o banco de dados químicos, convertendo as unidades diferentes usadas nos trabalhos compilados. Posteriormente, os dados foram avaliados e propostos critérios taxonômicos quantitativos para os horizontes A antrópico do SiBCS e para o pretic horizon do WRB. Com a reclassificação dos solos segundo os critérios propostos, 84% dos perfis foram incluídos como A antrópico (SiBCS) e também pretic horizon no WRB, sendo que, neste sistema, 81% dos perfis passam a se enquadrar no grupo dos Anthrosols. Outro aspecto citado na literatura sobre as TPIs é sua elevada susceptibilidade magnética (SM), que está relacionada às alterações na estrutura do mineral do solo causadas pelo aquecimento quando do uso de fogo (queima, fogueiras) por ocupações humanas. A SM pode ser analisada de forma rápida através do uso de sensores proximais, resultando em uma outra forma de identificação de sítios de ocupação humana pré-histórica. Assim, em um estudo preliminar no Campo Experimental de Pesquisa do Caldeirão, no município de Iranduba, Estado do Amazonas, foi avaliada a SM de amostras de solo de perfis identificados como antrópicos e não antrópicos; sendo que, em todas as amostras antrópicas, os valores de SM foram maiores e houve boa correlação com outros atributos dos solos.


  • Mostrar Abstract
  • In the Amazon, the soils known as Amazonian Dark Earth (ADE) have as distinctive features the dark colors and high natural fertility. These soils result from the prehistoric human intervention of pre-Columbian cultures, which in their occupation deposited ceramic and lithic artifacts, coal, food, and bone remains. Over the years, the deposition of this materials led to the development of characteristics different from the non-anthropogenic Amazonian soils, such as the high values of pH, calcium, magnesium, phosphorus, carbon stock; high cation exchange capacity and base saturation, and thick A horizons, among others. These characteristics, coupled with the high stability and reactivity of organic matter, induce the high fertility of ADE, which enticed the interest of soil scientists for morphological, physical, and chemical studies of these soils. The ADE has a superficial diagnostic horizon identified as A antrópico according to the Brazilian Soil Classification System (SiBCS, SANTOS et al., 2018). In the international system of soil classification, the World Reference Base for Soil Resource (IUSS WORKING GROUP WRB, 2014), the Amazonian Dark Earth (ADE) are identified by the pretic diagnostic surface horizon. However, the current quantitative criteria for the anthropic horizon (SiBCS) and the pretic horizon (WRB) failed to classify 50% of the profiles considered as ADE, which were compiled from studies in the Amazon region for this work. Another issue is that the profile data in the evaluated works presented inconsistencies in the chemical attribute units, due to the adoption of different laboratory methods. The different units may influence the decisions about the limits of quantitative criteria, mainly for the phosphorus and calcium plus magnesium contents, but no factors were found in the literature that allowed the conversion of these units. Therefore, at first, pedotransfer functions were developed to perform such conversions and to harmonize the chemical database, converting the different units used in the compiled studies. Subsequently, the data were evaluated, and quantitative taxonomic criteria were proposed for the SiBCS Anthropic horizons and for the WRB pretic horizon. The soils profiles reclassification, according to the proposed criteria, shows that 84% of the profiles were included as A antrópico and pretic horizon, respectively in SiBCS and WRB. Additionally, 81% of the profiles were classified as Anthrosols in the WRB, according to the new criteria. Another aspect mentioned in the literature about ADEs is the high magnetic susceptibility (MS), which is related to changes in the structure of the soil minerals caused by heating when fire (burning, bonfires) is used during human occupations. MS can be quickly analyzed through the use of proximal sensors, thus resulting in another way to identify pre-historic human occupation sites. Thus, in this preliminary study, the MS was measured in soil samples from profiles in the Experimental Research Field of Caldeirão, Iranduba municipality, Amazonas State. The soil profiles were identified as anthropic and non-anthropic, where all anthropic samples showed high MS values; and the MS correlated well with other soil attributes.

2
  • JEAN FELIX LOUBAK
  • Potencial produtivo de diferentes genótipos de capim elefante (Pennisetum purpureum Schum.) para uso como fonte alternativa de energia

  • Orientador : SEGUNDO SACRAMENTO URQUIAGA CABALLERO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADELSON PAULO DE ARAUJO
  • EDNALDO DA SILVA ARAÚJO
  • SEGUNDO SACRAMENTO URQUIAGA CABALLERO
  • Data: 19/02/2020

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  • A produção de material energético alternativo através de biomassa vegetal representa hoje um dos grandes desafios para a pesquisa, já que a continuação da queima desenfreada de petróleo, além de ser finita, contribui para o efeito estufa. Como a queima de biomassa somente recicla CO2, tudo indica que, em longo prazo, esta será uma das alternativas energéticas mais seguras. O capim elefante geralmente é uma planta altamente responsiva ao fertilizante nitrogenado e todos os estudos nele realizados até agora visaram somente o enriquecimento desta forrageira em proteína, através da adubação nitrogenada. No entanto visando a produção de energia através da biomassa do capim elefante não mais importa uma planta rica em proteína, e sim uma planta rica em fibras e lignina, aliada a alta produção de biomassa. O baixo custo energético é fundamental para se atingir esse objetivo, e devido ao alto custo de produção e transporte dos fertilizantes sintéticos largamente aplicados na cultura do capim elefante a utilização de outras fontes com custo energético baixo ou nulo torna-se de grande valia. Desta maneira a utilização de cinzas proveniente da queima de biomassa apresenta-se como uma fonte promissora, sobretudo de potássio. Sendo assim o objetivo do presente estudo foi avaliar o potencial produtivo de diversos genótipos de capim elefante sem aplicação de nitrogênio fertilizante, visando favorecer o processo de FBN, além de avaliar o potencial de utilização de cinzas proveniente da queima de biomassa como fonte de nutrientes. Três diferentes estudos foram montados para tal avaliação. Sendo uma avaliação de campo com cinco diferentes genótipos em duas diferentes classes de solo, Argissolo e Planossolo, a fim de avaliar, sobretudo a produção de biomassa e a contribuição de N derivado do processo de FBN. Foi montado também um experimento em tanque de concreto com dez diferentes genótipos buscando avaliar os mesmos quesitos do experimento anterior. Em ambos estudos utilizou-se a técnica de abundância natural de 15N para quantificar o N derivado da FBN. Além de um novo estudo de campo buscando avaliar a eficácia da utilização de cinza proveniente da queima de biomassa no fornecimento de potássio para a cultura do capim elefante. Em estudos de longo prazo conduzido em campo, genótipos como Camerron e CNPGL F06-3 se destacaram na produção biomassa seca após 15 anos de cultivo, chegando a produzir aproximadamente 25 Mg.ha-1 no ano, chegando a obter mais de 70% do N derivado da FBN. Os genótipos King Grass, Pasto Panamá e CNPGL 92-79-2 apresentaram alta produtividade de biomassa, chegando a ultrapassar a marca de 30 Mg.ha-1 no ano, quando cultivados em tanque de concreto, sendo 80% dessa biomassa referente a colmos. Além disso a cinza proveniente da queima de biomassa mostrou-se eficaz no fornecimento de potássio para o cultivo do capim elefante, sendo necessário um longo período para mineralização e disponibilidade desse nutriente para as plantas. Pode-se concluir ao fim desses estudos que é possível obter alta produção de biomassa seca de capim elefante com fins energéticos, sem utilização de N fertilizante, aliados ao processo de FBN. Além de ser possível o fornecimento de K para a cultura do capim elefante, através da aplicação de cinzas proveniente da queima de biomassa.


  • Mostrar Abstract
  • The production of alternative energetic material through vegetable biomass today represents one of the major challenges for research, since the continued rampant burning of oil, in addition to being finite, contributes to the greenhouse effect. As the burning of biomass only recycles CO2, everything indicates that, in the long run, this will be one of the safest energy alternatives. Elephant grass is generally a plant highly responsive to nitrogen fertilizer and all studies carried out on it so far have only aimed at enriching this forage in protein, through nitrogen fertilization. However, aiming at energy production through elephant grass biomass, it is no longer a plant rich in protein, but a plant rich in fiber and lignin, combined with high biomass production. The low energy cost is essential to achieve this objective, and due to the high cost of production and transportation of synthetic fertilizers widely applied in elephant grass culture, the use of other sources with low or zero energy cost is of great value. In this way, the use of ash from biomass burning presents itself as a promising source, especially of potassium. Therefore, the objective of the present study was to evaluate the productive potential of several elephant grass genotypes without the application of nitrogen fertilizer, aiming at favoring the BFN process, in addition to assessing the potential for using ash from burning biomass as a source of nutrients. Three different studies were set up for this assessment. Being a field evaluation with five different genotypes in two different soil classes, Argisol and Planossol, in order to evaluate, mainly the biomass production and the contribution of N derived from the BFN process. An experiment was also carried out in a concrete tank with ten different genotypes seeking to evaluate the same requirements as the previous experiment. In both studies, the 15N natural abundance technique was used to quantify the N derived from BFN. In addition to a new field study seeking to evaluate the effectiveness of the use of ash from burning biomass in the supply of potassium for the cultivation of elephant grass. In long-term studies conducted in the field, genotypes such as Camerron and CNPGL F06-3 stood out in the dry biomass production after 15 years of cultivation, reaching the production of approximately 25 Mg.ha-1 in the year, reaching more than 70% of the N derived from BNF. The genotypes King Grass, Pasto Panamá and CNPGL 92-79-2 showed high biomass productivity, reaching over the mark of 30 Mg.ha-1 in the year, when grown in a concrete tank, 80% of this biomass referring to stems. In addition, ash from biomass burning proved to be effective in supplying potassium for the cultivation of elephant grass, requiring a long period for mineralization and availability of this nutrient for plants. It can be concluded at the end of these studies that it is possible to obtain high production of dry biomass of elephant grass for energy purposes, without using N fertilizer, combined with the FBN process. In addition, it is possible to supply K for the cultivation of elephant grass, through the application of ash from the burning of biomass.

3
  • OCTÁVIO VIORATTI TELLES DE MOURA
  • ESTRUTURA DA MATÉRIA ORGÂNICA EM UM CAMBISSOLO E UM CHERNOSSOLO DO ESTADO DE RIO DE JANEIRO-BRASIL

  • Orientador : ANDRES CALDERIN GARCIA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDRES CALDERIN GARCIA
  • MARCOS GERVASIO PEREIRA
  • ADEMIR FONTANA
  • Data: 19/02/2020

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  • O processo de humificação da matéria orgânica do solo (MOS) é talvez uma das temáticas de pesquisa de maiores controvérsias nas ciências do solo. Especialmente em solos tropicais, onde as substâncias húmicas (SH) regulam a maioria dos fenômenos, o estoque e incorporação do carbono orgânico é altamente dependente da sua qualidade estrutural. Os mecanismos de estabilização do carbono ocorrem em uma grande extensão pelas interações organo minerais entre as moléculas que são depositadas e a mineralogia ou textura presente no solo. Entender e explicar as interações organominerais no solo permite a compreensão da formação da SH no solo e por tanto do processo de humificação. O presente trabalho teve como objetivo caracterizar estruturalmente a MOS, especificamente a fração de AH formadas em solos com textura diferente e grau distinto de evolução pedogenética (Cambissolo e Chernossolo), aplicando técnicas espectroscópicas aliadas a análises quimiométrico de dados. Para isto, forma extraídos os ácidos húmicos (AH) de um Cambissolo e um Chernossolo do estado do Rio de Janeiro. Os AH foram então caracterizados mediante técnicas espectroscópicas (UV-vis, ATR-FTIR e 13C NMR CP/MAS). Foram aplicadas análises quimiométricas aos dados espectrais tais quais: PCA-UV/vis; PCA-ATR/FTIR e PCA-13C NMR CP/MAS, análises descritivas, teste de médias e curva de resolução multivaraiada -MCR. Os resultados mostrarm que os AH extraídos de Cambissolo e Chernossolos são diferentes estruturalmente. Os AH de Cambissolo possuem menor relação E4/E6,do que o Chernossolo. Os grupamentos funcionais obtidos por ATR-FTIR mostram que a predomínios do grupamentos -CH pertencente a -CH2 e -CH3 e hidroxilas (-OH) enquanto os nos AH de Chernossolo predominam os grupamentos C=C aromáticos. Os AH de Cambissolo estão compostos principalmente por estruturas CAquil-H,R (32%) e -C=O (6,36%)enquanto que os AH extraídos de Chernossolo apresentam maior quantidade de CAquil-O,N (12%), CAquil-O (13%) e CAromatico-H,R (18%). Estas características geram propriedades alifáticas e mais hidrofóbicas do que as presentes nos AH de Chernossolo. Os mecanismos de estabilização do carbono orgânica no Cambissolo se dão por meio interações hidrofóbicas, já a presença de argilas no Chernossolo, inclusive 2:1 fornece outros sítios de interações que possibilita a estabilização de compostos proteicos. A riqueza estruturas da MOS no Chernossolo pode fornecer condições nutricionais para a presença de maior quantidade de microrganismo e como consequência maior quantidade de nematoides. A caracterização estrutural do AH aliadas aquimiométricas constitui uma metodologia que permite estudar o processo de humificação em solos.


  • Mostrar Abstract
  • The humification process of soil organic matter (SOM) is possibly one of the research themes of major controversies in soil sciences. Especially in tropical soils, where humic substances (SH) regulate most phenomena, the organic carbon stock and incorporation is highly dependent on its structural quality. Mechanisms of carbon stabilization occur to a great extent through the organo-mineral interactions between the molecules that are deposited and the mineralogy or texture present in soil. Understanding and explaining the organo mineral interactions in the soil allows the understanding of the HS formation in soil and therefore, the process humification. The present work aimed to structurally characterize the MOS, specifically the fraction of HA formed in soils with different texture and different degree of pedogenetic evolution (Cambisol and Chernosol), applying spectroscopic techniques combined with chemometric data analysis. For this, humic acids (HA) were extracted from a Cambisol and a Chernosol from the state of Rio de Janeiro. The HA were then characterized using spectroscopic techniques (UV-vis, ATR-FTIR and 13C NMR CP / MAS). Chemometric analyzes were applied to spectral data such as: PCA-UV / vis; PCA-ATR / FTIR and PCA-13C NMR CP / MAS, descriptive analysis, test of means and multivariate curve resolution -MCR. The results show that the HA extracted from Cambisol and Chernosol are structurally different. HA from have a lower E4/E6 ratio than Chernosolo. The functional groups obtained by ATR-FTIR show that the predominance of the -CH groups belonging to -CH2 and -CH3 and hydroxyls (-OH) while those in HA from Chernosol, those with predominate of aromatic C=C groups. Cambisol HA are mainly composed of CAquil-H,R (32%) and -C=O (6.36%) structures, while HA extracted from Chernossolo have a higher amount of CAlkyl, N,O (12%), CAlkyl-O (13%) and CAromatico-H,R (18%). These characteristics generate aliphatic and more hydrophobic properties in HA from Cambisol than those present in the HA from Chernossolo. The mechanisms for stabilizing organic carbon in Cambisol occur through hydrophobic interactions, whereas the presence of clays in the Chernossol, including 2: 1, provides other interaction sites that enable the stabilization of protein compounds. The richness of SOMS structures in the Chernosol can provide nutritional conditions for the presence of a greater amount of microorganism and, as a consequence, a greater number of nematodes. The structural characterization of the HA combined with aquimiometrics is a methodology that allows to study the process of humification in soils.

4
  • JULIA BARRA NETTO FERREIRA
  • FERTILIZANTES ORGANOMINERAIS COMPOSTOS: ESTRATÉGIA PARA AUMENTO DA EFICIÊNCIA DE USO DE NUTRIENTES EM SOLOS ARENOSOS

  • Orientador : EVERALDO ZONTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EVERALDO ZONTA
  • NELSON MOURA BRASIL DO AMARAL SOBRINHO
  • ALAN HENRIQUE MARQUES DE ABREU
  • Data: 20/02/2020

  • Mostrar Resumo
  • O presente estudo pretendeu fornecer base científica para a utilização de resíduos orgânico, oriundos de estação de tratamento de esgoto, enriquecidos com fósforo e potássio como fertilizante organomineral (FOM) na agricultura, identificando a melhor proporção de nutrientes a ser adotada para o cultivo em sistemas orgânicos. Para tanto, os objetivos específicos constaram da elaboração dos FOMs contendo em sua composição P e K; teste em condições de laboratório dos FOMs, em contraste com o uso dos adubos constituintes de forma isolada, quanto à dinâmica de liberação e perdas por lixiviação de N, P e K dos FOMs; avaliação, em casa de vegetação, a resposta do milho, como planta teste, quanto à aplicação dos FOMs selecionados em laboratório; avaliação o efeito residual da aplicação dos FOMs no solo, após o cultivo.

    O presente trabalho está organizado em dois capítulos. No capítulo 1, intitulado “Formulação e granulação do fertilizante organomineral e avaliação da eficiência do fertilizante” as fontes usadas para a produção do FOM composto, assim como das formulações oriundas destes foram caracterizadas. A dinâmica de liberação dos nutrientes considerando as particularidades dos adubos orgânicos, assim como o efeito do uso dos FOM na perda de nutrientes por lixiviação também foram avaliadas. No Capítulo 2, intitulado “Eficiência agronômica dos fertilizantes organominerais compostos oriundos de fontes permitidas para agricultura orgânica” é apresentado o teste de desempenho agronômico dos FOMs e o efeito da aplicação destes sob a dinâmica de nutrientes no solo.


  • Mostrar Abstract
  • The present study aimed to provide a scientific basis for the use of organic residues from a sewage treatment plant, enriched with phosphorus and potassium as an organomineral fertilizer (FOM) in agriculture, identifying the best proportion of nutrients to be adopted for cultivation in systems organic. For that, the specific objectives were the elaboration of the FOMs containing in their composition P and K; testing in laboratory conditions of FOMs, in contrast to the use of constituent fertilizers in isolation, regarding the dynamics of release and losses by leaching of N, P and K from FOMs; evaluation, in a greenhouse, of the corn response, as a test plant, regarding the application of the selected FOMs in the laboratory; evaluation of the residual effect of applying the FOMs to the soil after cultivation.

    The present work is organized in two chapters. In chapter 1, entitled “Formulation and granulation of organomineral fertilizer and evaluation of fertilizer efficiency”, the sources used for the production of the compound FOM, as well as the formulations from these were characterized. The dynamics of nutrient release considering the particularities of organic fertilizers, as well as the effect of the use of FOM on the loss of nutrients by leaching were also evaluated. In Chapter 2, entitled “Agronomic efficiency of compound organomineral fertilizers from permitted sources for organic agriculture”, the agronomic performance test of FOMs and the effect of their application on the dynamics of nutrients in the soil is presented.

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  • LUIZ ALBERTO DA SILVA RODRIGUES PINTO
  • Matéria Orgânica e Atributos Edáficos de Agregados em Áreas de Sistemas Plantio Direto no Cerrado Mineiro

  • Orientador : MARCOS GERVASIO PEREIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARCOS GERVASIO PEREIRA
  • ERICA SOUTO ABREU LIMA
  • THADEU RODRIGUES DE MELO
  • Data: 20/02/2020

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  • A mensuração do impacto da mudança das formas de uso e manejo da terra ao longo do tempo têm sido avaliada a partir de indicadores de qualidade do solo. Dentre eles, destacam-se a agregação (estabilidade, gênese e/ou vias de formação) e matéria orgânica do solo (MOS) (acúmulo, proteção e/ou origem), salientando sempre a estreita correlação que existe entre ambos. O presente trabalho foi dividido em 2 capítulos com diferentes objetivos, a saber: capitulo I, avaliar os atributos físicos e químicos, as vias de formação e os teores e formas de carbono orgânico em agregados de áreas sob sistema plantio direto (SPD), sistema plantio convencional (SPC) e área de Cerrado (AC); e o capítulo II, avaliar as diferentes frações da MOS em agregados fisiogênicos e biogênicos em áreas de SPD com 6 e 18 anos (SPD6 e SPD18) de instalação sob diferentes coberturas vegetais no Cerrado mineiro, Uberaba. No capítulo I, foram avaliadas três áreas manejadas (sistemas de manejo) e uma área de referência sem ação antrópica, totalizando quatro diferentes áreas amostrais: SPD com 6 anos (SPD6), SPD com18 anos (SPD18), SPC com 20 anos (SPC20) e uma área de Cerrado (AC). Para o capítulo II, avaliaram-se duas áreas manejadas sob SPD com diferentes tempos de implantação e coberturas vegetais e uma área de referência, configurando sete áreas amostrais: SPD6, milheto (SPD6MI); SPD6, braquiária (SPD6BR); SPD6, crotalária (SPD6CR); SPD18, milheto (SPD18MI); SPD18, braquiária (SPD18BR); SPD18, crotalária (SPD18CR); e área de Cerrado (AC). Em cada área amostral foram coletadas cinco pseudorepetições (torrões) nas camadas de 0,00-0,05 e 0,05-0,10 m de profundidade delineamento inteiramente casualizado. Após a coleta as amostras foram secas ao ar e posteriormente submetidos a peneiramento utilizando um conjunto de peneiras de 9,7 e 8,0 mm de malha, sendo selecionados somente os agregados retidos nesse intervalo. Nestes quantificou-se o percentual de cada tipo de agregado a partir da identificação e separação deles em fisiogênicos e biogênicos. Posteriormente foram realizadas as análises de carbono orgânico total (COT), e os fracionamentos da matéria orgânica do solo (MOS):  químico (C-FAF, C-FAH e C-FHUM), físico granulométrico (COP e COAM) e físico densimétrico (CFLL). Entre os sistemas de manejo, primeiro capítulo, conclui-se que os agregados biogênicos contribuíram mais efetivamente na proteção e estabilização da MOS, principalmente das frações mais lábeis (COP e CFLL), reduzindo suas taxas de decomposição e elevando o potencial de sequestro de carbono pelo solo. No segundo capítulo, verifica-se que a agregação biogênica apresentou maior capacidade de proteção, estabilização e acúmulo tanto das frações mais lábeis (COP e CFLL), como das mais estáveis (C-FAH, C-FHUM e COAM) da MOS. Os resultados de MOS entre as vias de formação foram mais influenciados pelo tempo de adoção dos SPDs e suas coberturas vegetais, do que dos diferentes sistemas de manejo do solo.


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  • Measuring the impact of change in land use and management over time has been evaluated using soil quality indicators. Among them, aggregation (stability, genesis and/or formation pathways) and soil organic matter (SOM) (accumulation, protection and/or origin) stand out, always highlighting the close correlation that exists between them. The present stuy was divided into 2 chapters with different objectives: Chapter I, to evaluate physical and chemical attributes, pathways formation and organic carbon levels and forms in aggregates of areas under direct no till system (SPD), conventional planting system (SPC) and Cerrado area (AC); and Chapter II, to evaluate the different fractions of SOM in psychogenic and biogenic aggregates in areas of SPD with 6 and 18 years of age (SPD6 and SPD18) of installation under different plant cover in the Cerrado of Minas Gerais, Uberaba. In Chapter I, three managed areas (management systems) and a reference area without anthropic action were evaluated, totaling four different sample areas: SPD with 6 years (SPD6), SPD with 18 years (SPD18), SPC with 20 years (SPC20) and a Cerrado area (AC). For Chapter II, two areas managed under SPD with different adoptions times and plant coverings and a reference area were evaluated, configuring seven sample areas: SPD6, millet (SPD6MI); SPD6, brachiaria (SPD6BR); SPD6, crotalaria (SPD6CR); SPD18, millet (SPD18MI); SPD18, brachiaria (SPD18BR); SPD18, crotalaria (SPD18CR); and Cerrado area (AC). In each sample area five pseudopetitions were collected in 0.00-0.05 and 0.05-0.10 m depth entirely randomized delineation. After collection the samples were air-dried and later submitted to screening using a set of 9.7 and 8.0 mm mesh sieves, being selected only the aggregates retained in this interval. In these, the percentage of each type of aggregate was quantified from their identification and separation into physiogenic and biogenic. Subsequently, total organic carbon (TOC) and soil organic matter fractionation (SOM) analyses were performed: chemical (C-FAF, C-FAH and C-FHUM), particle physics (COP and COAM) and densimetric physics (CFLL). Among the management systems, the first chapter concludes that the biogenic aggregates contributed more effectively in the protection and stabilization of MOS, mainly of the most labile fractions (COP and CFLL), reducing their decomposition rates and increasing the potential for soil carbon sequestration. In the second chapter the biogenic aggregation presented higher protection, stabilization and accumulation capacity of both the most labile fractions (COP and CFLL) and the most stable (C-FAH, C-FHUM and COAM) of MOS. The results of MOS among the formation pathways were more influenced by the time of adoption of SPDs and their plant cover, than of the different soil management systems.

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  • MELANIA MERLO ZIVIANI
  • Estoques e Mecanismos de Estabilização de C e N em Solos da Região Central da Amazônia

  • Orientador : ERIKA FLAVIA MACHADO PINHEIRO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ERIKA FLAVIA MACHADO PINHEIRO
  • MARCOS GERVASIO PEREIRA
  • DAVID VILAS BOAS DE CAMPOS
  • Data: 27/02/2020

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  • A estabilização do carbono nos solos é governada pelos seguintes  mecanismos: recalcitrância do material orgânico, proteção física que ocorre durante a formação de agregados e a proteção química que está relacionada a formação dos complexos organo-minerais. O objetivo geral do trabalho foi avaliar o estoque de C e N em solos da região de Urucu, Amazônia Central. Também é objetivo do trabalho contribuir com um entendimento da relação do fator relevo (representado pela drenagem dos solos) e vegetação nas reservas de C e N nos solos dessa região, assim como, elucidar os principais mecanismos responsáveis pela estabilização do carbono nesses solos. Foram calculados os estoques de C e N e avaliados os atributos químicos e físicos de trinta e cinco perfis de solos da região de Urucu, Amazônia Central. Foi realizado o fracionamento físico da matéria orgânica em dez perfis de solo representativos da região, sob diferentes condições de drenagem e vegetação. Os estoques de carbono variaram de 33,0 a 230,3 Mg ha-1 e os estoques de N variaram entre 13,0 e 44,2 Mg ha-1.  Os fatores responsáveis pelo acúmulo de matéria orgânica nos solos foram o relevo (influenciando na drenagem) e a vegetação. O aporte de MOS, medido pela entrada de fração leve, foi distinto nas três posições do relevo (em terra firme, terraços e planícies fluviais). Em locais de boa drenagem (terra firme) as médias gerais de FLL e FLI foram de 141,9 g kg-1 de solo e 22,0 g kg-1 de solo, respectivamente. Em locais de má drenagem (planícies fluviais) a média  de FLL e FLI observadas foram de 136,4 g kg-1 de solo 34,8 g kg-1 de solo, respectivamente. E em terraços (drenagem imperfeita) foram observadas as maiores médias de 827,4 g kg-1 de solo de FLL e 55,8 g kg-1 de solo de FLI. Esses aportes estão diretamente relacionados com os fatores que influenciam na permanência do material orgânico no solo como o relevo e o tipo de vegetação. Os teores de argila e as frações leves da matéria orgânica tiveram uma alta relação com os estoques de C e N. Ao contrário, os teores de areia e silte e a relação C/N apresentaram uma relação inversa com os estoques de C e N. Pela análise do dendrograma foram agrupadas as classes de solos de acordo com a drenagem (bem, imperfeitamente e mal drenado).   Os maiores conteúdos de estoques de C e N foram observados em solos imperfeitamente drenados, seguidos pelos solos bem drenados e por último em solos mal drenados. 


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  • The stabilization of carbon in soils is governed by the following mechanisms: recalcitrance of organic material, physical protection that occurs during the formation of aggregates and chemical protection that is related to the formation of organo-mineral complexes. The general objective of the work was to evaluate the C and N stock in soils in the Urucu region, Central Amazonia. The objective of the work is also to contribute to an understanding of the relationship between the relief factor (represented by soil drainage) and vegetation in C and N reserves in soils in this region, as well as to elucidate the main mechanisms responsible for carbon stabilization in these soils. The stocks of C and N were calculated and the chemical and physical attributes of thirty-five soil profiles of the region of Urucu, Central Amazonia were evaluated. Physical fractionation of organic matter was carried out in ten soil profiles representative of the region, under different drainage and vegetation conditions. Carbon stocks ranged from 33.0 to 230.3 Mg ha-1 and N stocks ranged from 13.0 to 44.2 Mg ha-1. The factors responsible for the accumulation of organic matter in soils were relief (influencing drainage) and vegetation. The contribution of MOS, measured by the entry of light fraction, was distinct in the three positions of the relief (on dry land, terraces and fluvial plains). In places of good drainage (terra firma) the general averages of FLL and FLI were 141.9 g kg-1 of soil and 22.0 g kg-1 of soil, respectively. In places of poor drainage (fluvial plains) the average FLL and FLI observed were 136.4 g kg-1 of soil, 34.8 g kg-1 of soil, respectively. And in terraces (imperfect drainage) the highest averages of 827.4 g kg-1 of FLL soil and 55.8 g kg-1 of FLI soil were observed. These contributions are directly related to the factors that influence the permanence of organic material in the soil, such as relief and vegetation type. The levels of clay and light fractions of organic matter had a high relationship with the stocks of C and N. On the contrary, the contents of sand and silt and the ratio C / N showed an inverse relationship with the stocks of C and N. By analyzing the dendrogram, soil classes were grouped according to drainage (well, imperfectly and poorly drained). The highest contents of C and N stocks were observed in imperfectly drained soils, followed by well drained soils and lastly in poorly drained soils.

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  • HUGO MACHADO RODRIGUES
  • Mapas rápidos e precisos de CEa do solo para pesquisa com EM38-MK2: otimização do espaçamento entre linhas, densidade amostral e resolução espacial de saída

  • Orientador : MARCOS BACIS CEDDIA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARCOS BACIS CEDDIA
  • HELENA SARAIVA KOENOW PINHEIRO
  • RONALDO PEREIRA DE OLIVEIRA
  • Data: 28/02/2020

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  • Estabelecer um plano de delineamento amostral é um dos mais importantes estágios para o reconhecimento detalhado do solo e é um desafio para que interpoladores geoestatísticos, como krigagem, sejam utilizados em sistemas informatizados de suporte e apoio à decisão, devido ao alto tempo de processamento demandado. Este estudo teve o objetivo de avaliar quatro níveis de espaçamentos (40, 80, 150 e 300m) entre linhas de coleta de dados de condutividade elétrica aparente (CEa) com o sensor Geonics EM38-MK2, em uma área de 72ha sob pivô de irrigação, localizada no município de Itaí, São Paulo. Para avaliar o efeito do distanciamento entra as linhas nas incertezas dos mapas de CEa produzidos por krigagem ordinária, utilizou-se o índice de raiz do erro quadrado médio (REQM) e associaram-se os níveis de espaçamentos a sete resoluções espaciais para mapeamento (100, 80, 50, 30, 20, 10 e 5m), a fim de identificar o menor tempo de máquina para a interpolação de cada mapa via microbenchmark. Os mapas que utilizaram as resoluções 100, 80 e 50m para os quatro níveis de espaçamento não demonstraram compatibilidade com a extensão da área de estudo, visto que inviabilizaram a interpretação da variabilidade espacial da CEa. O mapa com resolução de 5m com dados espaçados de 40m demandou 17 minutos para execução e apresentou o menor REQM entre todos os mapas avaliados, 0,47. O tempo associado ao excessivo refinamento de resolução para operações em agricultura de precisão demonstrou que 5m é uma resolução inadequada. Assim, as resoluções restantes à escolha foram 30, 20 e 10m, observando-se que os valores de REQM aumentam conforme espaçam-se as linhas de dados e, à medida que a resolução se refina, os valores de REQM decrescem por nível de espaçamento, sendo 1,09 o menor valor encontrado para 80m de espaçamento e resolução de 10m. Para reduzir o tempo de 77s necessários para a confecção do mapa, utilizando-se a combinação do conjunto de dados com 80m de espaçamento e a resolução de 10m, removeram-se, aleatoriamente, 25, 50, 75 e 95% dos pontos. O valor de REQM para o mapa com remoção de 25% foi 1,09, e o tempo para a produção do mapa reduziu-se para 42s. Os mapas com os dados removidos em 50 e 75% apresentaram REQM 1,21, e os tempos foram 20 e 4,9s, respectivamente. Ao produzir o mapa com os dados removidos em 95% dos pontos, o tempo não ultrapassou 1s, contudo, o REQM de 1,54 apresenta incertezas superiores ao se utilizar espaçamento entre linhas de 150m. Portanto, o delineamento amostral contendo 512 pontos, referente ao conjunto com 75% de dados removidos a partir do espaçamento de 80m, produziu um mapa com resolução espacial de 10m. Deste modo, permitiu o reconhecimento detalhado da variabilidade da CEa com REQM 1,21 e tempo de processamento inferior a 10s.


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  • Establishing a sample design plan is one of the most important stages for detailed soil recognition and is a challenge for geostatistical interpolators, such as kriging, to be used in computerized support and decision support systems, due to the high processing time required. This study aimed to evaluate four levels of spacing (40, 80, 150 and 300m) between apparent electrical conductivity (CEa) data collection lines with the Geonics EM38-MK2 sensor, in an area of 72ha under irrigation pivot , located in the municipality of Itaí, São Paulo. To assess the effect of the distance between the lines in the uncertainties of the CEa maps produced by ordinary kriging, the root mean square error index (REQM) was used and the spacing levels were associated with seven spatial resolutions for mapping (100 , 80, 50, 30, 20, 10 and 5m), in order to identify the shortest machine time for the interpolation of each map via microbenchmark. The maps that used resolutions 100, 80 and 50m for the four spacing levels did not demonstrate compatibility with the extension of the study area, since they made the interpretation of the spatial variability of CEa unfeasible. The 5m resolution map with 40m spaced data took 17 minutes to execute and had the lowest REQM among all the evaluated maps, 0.47. The time associated with excess precision for precision agriculture operations has shown that 5m is an inadequate resolution. Thus, the remaining resolutions to choose from were 30, 20 and 10m, observing that the REQM values increase as the data lines are spaced and, as the resolution is refined, the REQM values decrease by spacing level, being 1.09 the lowest value found for 80m of spacing and 10m resolution. To reduce the time of 77s required for making the map, using the combination of the data set with 80m spacing and the resolution of 10m, 25, 50, 75 and 95% of the points were randomly removed. The REQM value for the map with 25% removal was 1.09, and the time for producing the map was reduced to 42s. The maps with the data removed in 50 and 75% presented REQM 1.21, and the times were 20 and 4.9 seconds, respectively. When producing the map with the data removed in 95% of the points, the time did not exceed 1s, however, the REQM of 1.54 presents greater uncertainties when using spacing between lines of 150m. Therefore, the sample design containing 512 points, referring to the set with 75% of data removed from the 80m spacing, produced a map with a 10m spatial resolution. In this way, it allowed the detailed recognition of the CEa variability with REQM 1.21 and processing time less than 10s

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  • GUSTAVO SOUZA LIMA SANT'ANNA
  • Diversidade Bacteriana em Solos Cultivados com Diferentes Plantas de Cobertura sob Sistema Plantio Direto e Convencional em Unidade de Produção Orgânica

  • Orientador : IRENE DA SILVA COELHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • IRENE DA SILVA COELHO
  • NIVALDO SCHULTZ
  • MARCIA REED RODRIGUES COELHO
  • Data: 17/04/2020

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  • O Sistema de Plantio Direto (SPD) tem sido adotado como alternativa ao Sistema de Plantio Convencional (SPC) por promover maior conservação do agroecossistema. Nesse contexto, as plantas de cobertura são fundamentais na produção da palhada e na liberação de nutrientes no solo, o que influencia diretamente as populações microbianas. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade bacterianade solos sobSPC e SPDcom diferentes plantas de cobertura em uma unidade de produção orgânica no município de Seropédica-RJ.O experimento I foi conduzido em delineamento em blocos casualisados com 2 parcelas (SPC e SPD) com 4 repetições. Foi feita a semeadura a lanço da aveia preta em área total e atingido o ponto de corte, a aveia foi incorporada ou mantida na superfície do solo. Em seguida foi semeado o milho em todas as parcelas. A coleta de solos foi realizada no tempo inicial, após o cultivo da aveia preta e após a colheita do milho na profundidade de 0-5 cm. O experimento II foi conduzido sequencialmente em delineamento fatorial (2 x 6) com parcelas subdivididas, com 2 parcelas de SPC e SPD, 6 subparcelas com as plantas de cobertura milheto,crotalária, feijão de porco, coquetel 1 e coquetel 2, utilizando 100 e 50% da quantidade sementes recomendadas para cada espécie, respectivamente, eplantas espontâneas,e 4 repetições. A coleta de solos foirealizada após o cultivo das plantas de cobertura na profundidade de 0-5 cm. Foi realizada a caracterização química e a extração do DNA total do solo para o sequenciamento do gene rrs de Bacteria.No experimento I, entre a caracterização inicial e os cultivos de milho em SPC e SPD, foi observado aumento no teor de fósforo e diminuição de carbono, aumento dos índices dediversidade e alteração na composição bacteriana, principalmente com relaçãoa família do filo candidato à divisão WPS-1que teve abundância relativa aumentada e a família Micrococcaceae que apresentou queda em sua abundância relativa após a conversão para área agrícola.Após o cultivo de milho, o potássio foi maior no SPC e as famílias não classificadas da classe Spartobacteria e Chitinophagaceae foram mais abundantes no SPD.No experimento II, o cultivo de diferentes plantas de cobertura não promoveu alterações nos atributos químicos do solo. O cultivo das plantas espontâneas promoveu aumento dos índices diversidade microbiana em relação à crotalária. Feijão de porco e os coquetéis 1 e 2 promoveram maior abundância relativa das famílias Sphingomonadaceae e Bradyrhyzobiacae, enquanto as plantas espontâneas resultaram em maior abundância relativa de bactérias não classificadas e dafamília Planctomycetaceae. OSPD em relação ao SPC apresentou maiores teores de carbono orgânico e fósforo, ehouve alteração na comunidade bacteriana com aumento da abundância relativa das famíliasnão classificadas da classe Spartobacteria e Flavobacteriaceae e queda da abundância relativa das famílias Gaiellaceae e Gemmatimonadaceae.Espera-se que nos próximos ciclos, os efeitos das diferentes plantas de coberturaem SPC e SPD nas características físico-químicas e nascomunidades bacterianasdos solos serão mais evidentes, uma vez que, até o presente momento foram avaliadosseus efeitos após o cultivo.

     


  • Mostrar Abstract
  • No-Tillage (NT) has been adopted as an alternative to the conventional Tillage (CT) for a betteragro-ecosystem conservation. In this context, cover crops are essential for the production of litter and release of nutrients in the soil, which directly influences microbial populations. Thus, the objective of this work was to evaluate the bacterial diversity of soils under CT and NT with different cover plants in an organic production unit in Seropedica, Rio de Janeiro, Brazil. The Experiment I was conducted in a randomized block design with 2 plots (CT and NT) with 4 replications. The black oats were sown in a total area and, when the flowering was reached, the oats were incorporated or maintained on the soil surface. Then corn was sown in all plots. Soil sampleswerecollected in the initial time, after black oats cultivation and after corn harvest at a depth of 0-5 cm. The Experiment II was conducted sequentially in a factorial design (2 x 6) with subdivided plots, with 2 plots of CT and NT, 6 subplots with cover crops:pearl millet, sunn hemp, jack bean, cocktail 1 and cocktail 2, using 100 and 50 % of the recommended amount of seeds for each species, respectively, and spontaneous plants, and 4 repetitions. Soil samples were collected after cultivation of cover plants at a depth of 0-5 cm. The chemical characterization and soil DNA extraction was carried out for sequencing the Bacteria rrs gene. In experiment I, between the initial characterization and corn in CT and NT, an increase in the phosphorus content and a decrease in carbon, an increase in the diversity indexes and a change in the bacterial composition was observed, mainly in relation to the phylum candidate division WPS-1 which had an increased relative abundance and the Micrococcaceae family which showed a decrease in its relative abundance after conversion to agricultural area. After corn harvest, potassium was higher in CT and unclassified families of the class Spartobacteria and Chitinophagaceae were more abundant in NT. In experiment II, the different cover crops did not promote changes in the chemical attributes of the soil. The spontaneous plants promoted an increase in microbial diversity in relation to sunn hemp. Jack beans and cocktails 1 and 2 promoted higher relative abundance of the Sphingomonadaceae and Bradyrhyzobiacae families, while spontaneous plants resulted in a higher relative abundance of unclassified bacteria and the Planctomycetaceae family. The NT in relation to the CT showed higher levels of organic carbon and phosphorus, and there was change in the bacterial community with an increase in the relative abundance of Spartobacteria unclassified families and Flavobacteriaceae and a decrease in the relative abundance of Gaiellaceae and Gemmatimonadaceae families. It is expected the effects of the different cover crops in CT and NT on the physical-chemical characteristics and on the bacterial communities of the soils will be more evidentin the next cycles, since, until now, their effects have been evaluated after cultivation.

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  • ADEMIR JUNIOR FORNACIARI
  • Avaliação da Viabilidade da Reutilização de Resíduos Agrícolas para a Produção de Pleurotusostreatus em Governador Lindenberg-ES

  • Orientador : RICARDO LUIZ LOURO BERBARA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DOUGLAS SIQUEIRA DE ALMEIDA CHAVES
  • RICARDO LUIZ LOURO BERBARA
  • SANDY SAMPAIO VIDEIRA
  • Data: 10/07/2020

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  • Os fungos possuem importância nos diversos ambientes. Sendo degradadores primários responsáveis pela ciclagem de nutrientes nos ecossistemas florestais. Na indústria alimentícia têm-se um papel muito importante e a produção de cogumelos comestíveis surgem como um mercando em ascensão no país devido ao seu crescente consumo. Para o cultivo comercial de cogumelos, é necessário além do conhecimento sobre condições climáticas favoráveis para seu desenvolvimento, sendo necessário a busca de substratos que favoreçam o melhor desenvolvimento do fungo obtendo melhor eficiência biológica.Assim sendo, os cogumelos comestíveis podem desenvolver-se em diversos resíduos lignocelulósicos. Diante do exposto atenuando-se para o reaproveitamento de resíduos provenientes da agricultura do Estado do Espírito Santo, objetivou-se esse estudo a obtenção de formulações de eficientes de substratos, reutilizando resíduos provenientes da agricultura no município de Governador Lindenberg-ES. Além da avaliação dos parâmetros produtivos o presente estudo avaliou a atividade antioxidante dos cogumelos oriundos dos tratamentos contendo casca de café, casca de coco, casca de cacau, bagaço de cana e o controle contendo capim elefante. Assim sendo o substrato contendo Bagaço de cana apresentou o melhor resultado de eficiência biológica, seguido por casca de coco e capim elefante. O substrato contento casca de café e casca de cacau não houve frutificação, possuindo maiores porcentagens de contaminação. Quanto a quantidade total do radical DPP os substratos contento capim elefante se sobressaiu, seguido por casca de coco e bagaço de cana. Em relação aos fenólicos totais a concentração do teor de fenólicos totais foram maiores nos cogumelos cultivados em casca de coco e bagaço de cana em relação ao capim elefante. Diante do estudo de reaproveitamento de resíduos agrícolas foi realizado um projeto de viabilidade econômica propondo a abertura de uma empresa de produção de cogumelos comestíveis no Espírito Santo com uso de resíduos agrícolas. O projeto submetido ao primeiro programa Sinapse da Inovação foi aprovado e a partir dele surgiu a empresa Pé da Serra especializada na produção de cogumelos comestíveis. A reutilização de resíduos agrícolas surge como oportunidade de diversificação de renda aos agricultores da região.


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  • The fungi are important in several environments. Being primary degraders responsible for nutrient cycling in the forest ecosystems. The food industry has a very important role and a production of edible mushrooms, as a product on the rise in the country due to its growing consumption. For the commercial cultivation of mushrooms, it is necessary in addition to knowledge about favorable climatic conditions for their development, being necessary to search for substrates that favor the best development of the fungus, obtaining better biological efficiency. Therefore, edible mushrooms can grow in different lignocellulosic residues. Given the above, mitigating to reuse agricultural waste from the State of Espírito Santo the aim of this study this type of research on formulations of efficient substrates, reusing agricultural research waste in the city of Governor Lindenberg - ES. In addition to evaluating the production parameters or the present study, the antioxidant activity of mushrooms from food is applied to coffee husks, coconut husks, cocoa husks, cane bagasse and elephant grass control. Therefore, the substrate contains sugarcane bagasse that presents the best result of biological efficiency, followed by coconut shell and elephant grass. The substrate containing coffee husks and cocoa husks did not undergo fruiting, with higher percentages of contamination. Regarding the total amount of radical DPP, the substrates containing elephant grass stood out, followed by coconut husks and sugarcane bagasse. In relation to total phenolics, the concentration of total phenolic content was higher in mushrooms grown in coconut shell and cane bagasse in relation to elephant grass. In view of the study of reuse of agricultural residues, an economic viability project was carried out that allows the opening of an edible mushroom production company in Espírito Santo with the use of agricultural foods. The project submitted to the first Sinapse da Inovação program was approved and from it appeared Pé da Serra company specialized in the production of edible mushrooms. The reuse of agricultural waste appears as an opportunity for income diversification for farmers in the region.

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  • HUGO FELIPE VIANNA FIGUEIRA
  • Sorção de Chumbo e Cobre em Resíduos da Extração de Substâncias Húmicas de Cama de Aviário

  • Orientador : NELSON MOURA BRASIL DO AMARAL SOBRINHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABIANA SOARES DOS SANTOS
  • FARLEY ALEXANDRE DA FONSECA BREDA
  • NELSON MOURA BRASIL DO AMARAL SOBRINHO
  • Data: 13/08/2020

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  • Devido as ações antrópicas, altas concentrações de metais pesados estão sendo encontradas no meio ambiente de forma recorrente, causando toxicidade nos seres vivos, contaminando águas superficiais e subsuperficiais, solo, atmosfera e alimentos. A contenção ou imobilização química é uma técnica que visa remover metais da solução do solo e de meios aquáticos. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar o potencial do resíduo da extração de substâncias húmicas (SH) de cama de aviário compostada, como biossorvente de Cu e Pb e a influência do tempo de compostagem na sorção desses dois metais. Para tal, foi avaliada a sua capacidade de sorção de chumbo e cobre em diferentes tempos de compostagem. O resíduo foi coletado em diferentes tempos de compostagem (30, 60, 90 e 120 dias) da cama de aviário, procedente do polo avícola de São José do Vale do Rio Preto – RJ. Para caracterizar a estrutura orgânica do resíduo, nos diferentes tempos de compostagem, foi realizado a técnica de espectroscopia do 13C-RMN. Foi determinado também os teores totais de metais pesados nos diferentes tempos de compostagem. Para o ensaio de adsorção de Cu e Pb, utilizou-se o Método Batch de laboratório. O modelo de isoterma mais adequado para descrever a sorção desses metais, nos resíduos estudados, foi determinado por meio do programa IsoFit. Para a comparação dos modelos de isoterma foram utilizados como critérios o coeficiente de determinação (R2), o Critério de Akaike (AIC), Critério de Informação de Akaike corrigido (AICc), variação de Akaike (ΔAICc) e a Ponderação do Critério de Akaike Corrigido (AICw). O modelo selecionado de forma geral para descrever a adsorção do Pb no resíduo foi o linear e o modelo selecionado para descrever a adsorção do Cu foi o de Langmuir. Para todos os tempos de compostagem, houve predominância de adsorção específica para o chumbo e o cobre, além do aumento de estruturas recalcitrantes e diminuição de grupamentos alifáticos no tempo de 120 dias de compostagem. Pela Análise de Componentes Principais (ACP) foi possível verificar a preferência do cobre por cadeias mais aromáticas e estáveis, principalmente, no tempo de 120 dias, entretanto o chumbo apresenta afinidade por cadeias mais alifáticas e pelo o resíduo obtido aos 90 dias de compostagem.


  • Mostrar Abstract
  • Due to anthropic actions, high concentrations of heavy metals are being found in the environment on a recurring basis, causing toxicity in living beings, contaminating surface and subsurface waters, soil, atmosphere and foods. Containment or chemical immobilization is a technique that aims to remove metals from the solution of the soil and aquatic media. The general objective of this work was to evaluate the waste potential of humic substances (SH) extraction from composted litter as a biosorbent of Pb and Cu and the influence of the composting time on the sorption of these two metals. For this purpose, its lead and copper sorption capacity was evaluated at different composting times. The waste was collected at different times of composting (30, 60, 90 and 120 days) from poultry litter, from the poultry pole of São José do Vale do Rio Preto - RJ. To characterize the organic structure of the waste, at different times of composting, the 13C-NMR spectroscopy technique was performed. The total content of heavy metals in the different composting times was also determined. For the Pb and Cu adsorption test, the laboratory Batch Method was used. The most appropriate isotherm model to describe the sorption of these metals, in the studied wastes, was determined using the IsoFit program. To compare the isotherm models, the determination coefficient (R2), the Akaike criterion (AIC), corrected Akaike information criterion (AICc), Akaike variation (ΔAICc) and the Akaike criterion weighting (AICw) were used as criteria. The model selected in general to describe the adsorption of Pb in the waste was the linear model and the model selected to describe the adsorption of Cu was Langmuir. For all composting times, there was a predominance of specific adsorption for lead and copper, in addition to an increase in recalcitrant structures and a decrease in aliphatic groups within 120 days of composting. By the Principal Component Analysis (PCA) it was possible to verify the preference of copper for more aromatic and stable chains, mainly, in the time of 120 days, however the lead shows affinity for more aliphatic chains and for the waste obtained at 90 days of composting.

    K

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  • CAMILLA SANTOS REIS DE ANDRADE DA SILVA
  • Avaliação da qualidade solo sob diferentes sistemas de manejo orgânico para a produção de hortaliças em Seropédica (RJ)

  • Orientador : ERIKA FLAVIA MACHADO PINHEIRO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ERIKA FLAVIA MACHADO PINHEIRO
  • MARCOS GERVASIO PEREIRA
  • BETA EMOKI MADARI
  • Data: 21/10/2020

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  • As técnicas conservacionistas de manejo promovem a recuperação do potencial produtivo do solo e possibilitam o manejo sustentável. Também apresentam princípios equivalentes com os utilizados nos sistemas orgânicos de produção. Acredita-se que o plantio direto, por manter a cobertura vegetal (viva ou morta), reduzir o revolvimento do solo e recomendar a rotação de culturas constitui-se em uma ferramenta estratégica para potencializar a sustentabilidade do cultivo orgânico de olerícolas. O objetivo geral do trabalho foi avaliar o efeito da implantação do sistema plantio direto na produtividade de hortaliças sob cultivo orgânico e na qualidade do solo Argissolo Vermelho-Amarelo, em Seropédica (RJ). O estudo foi conduzido no SIPA-Sistema Integrado de Produção Agroecológica, mais conhecido como Fazendinha Agroecológica Km 47, localizado em Seropédica-RJ. Foram avaliados três  sistemas de manejo orgânico: a) sistema de plantio direto (PD) com o uso de triturador de palha (Triton); b) preparo convencional do solo, com o uso da enxada rotativa (PC-ER) e; c) preparo convencional do solo, com o uso de uma aração e duas gradagens (PC-AG). O plantio das hortaliças foi realizado após o manejo do pré-cultivo que se refere ao consócio de milho com leguminosa (feijão-de-porco, crotalária e mucuna). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso com três tratamentos e quatro repetições. A produtividade das hortaliças foi avaliada durante cinco anos agrícolas. As amostras de terra deformadas e indeformadas, nas camadas de 0-5 e 5-10 cm, foram coletadas em 2018, quatros anos após a implantação do experimento para a avaliação dos seguintes atributos do solo:  agregação e teor de carbono orgânico nos agregados, densidade do solo, densidade da partícula, porosidade total, resistência do solo à penetração, umidade gravimétrica, fração leve da matéria orgânica, fertilidade do solo, carbono orgânico total e macrofauna edáfica. Os resultados mostraram que não houve diferença significativa entre as médias dos sistemas de manejo do solo para os atributos físicos avaliados, exceto a resistência à penetração do solo (15-25 cm). O tratamento PC-AG apresentou menor resistência que o PD e o PC-ER. Essa menor resistência à penetração no tratamento PC-AG está condicionada ao efeito do revolvimento do solo há um mês antes da amostragem de terra na área experimental.  Com relação aos atributos químicos e biológicos, os teores de carbono nos agregados do solo, a fração leve livre e a fauna do solo foram os mais sensíveis às práticas de manejo. Os dois primeiros atributos foram superiores no PC-ER (0-5 cm). O PD favoreceu a maior densidade e riqueza dos grupos da fauna do solo.  Finalizando, após quatro anos de implantação, os diferentes sistemas de manejo mantiveram a produtividade das olerícolas num patamar igual ao da média nacional. O tempo de quatro anos de implantação das práticas de manejo é um curto período para verificar diferença significativa entre os atributos do solo. Contudo, além da resistência do solo à penetração, a fração leve livre, o teor de carbono orgânico nos macroagregados e a fauna do solo foram sensíveis as práticas de manejo do solo e confirmam o papel chave da matéria orgânica como indicadora de qualidade do solo, mesmo em estudos de curta duração.

     


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  • Conservation management techniques promote the recovery of the productive potential of the soil and enable the sustainable management of this natural resource. These techniques present approaches equivalent to the principles of organic production systems. It is believed that no-tillage, by maintaining vegetation cover, reducing soil disturbance and prioritizing soil conservation, constitutes a strategic tool to enhance sustainability in the organic cultivation of vegetables. The general objective of the work was to evaluate the effect of direct planting of vegetables on soil attributes in organic production systems, in a Red-Yellow Argisol in Seropédica (RJ). The study was conducted at SIPA-Integrated System of Agroecological Production, better known as Fazendinha Agroecológica Km 47, located in Seropédica-RJ. Three organic management systems were evaluated: a) no-till system (PD) using straw shredder (Triton); b) conventional tillage of the soil, using the rotary hoe (PC-ER) and; c) conventional soil preparation, using a plow and two harrows (PC-AG). The planting of the vegetables was carried out after the pre-cultivation management that refers to the intercropping of corn with legumes (pork beans, crotalaria and mucuna). The experimental design used was a randomized block with three treatments and four replications. Vegetable productivity was assessed over five agricultural years. The deformed and undisturbed soil samples, in the 0-5 and 5-10 cm layers, were collected in 2018, four years after the implementation of the experiment, for the evaluation of the following soil attributes: granulometry, aggregation and organic carbon content in aggregates, soil density, particle density, total porosity, resistance to penetration, gravimetric moisture, light fraction of organic matter, soil fertility, total organic carbon and edaphic macrofauna. The results showed that there was no significant difference between the means of soil management treatments for most of the evaluated physical attributes. One of the attributes that showed a statistical difference was the resistance to soil penetration at a depth of 0-25 cm. The PC-AG treatment showed less resistance than the PD and the PC-ER. This lower resistance to penetration in the PC-AG treatment is conditioned by the effect of the recent soil turning (approximately one month) in the experimental area. Regarding chemical and biological attributes, the carbon content in the soil aggregates, the free light fraction and the soil fauna were sensitive to management practices. The first two attributes were superior in the PC-ER in the 0-5 cm layer. The PD treatment favored the higher density and richness of the soil fauna groups, which is considered an important biological indicator of soil quality. Four years after the implementation of treatments, the different agricultural practices of organic soil management, in addition to providing levels equal to the adequate national average for the productivity of vegetables, also favored the maintenance of soil fertility and physical quality.

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  • OTAVIO AUGUSTO QUEIROZ DOS SANTOS
  • Impacto do manejo agrícola em Organossolos no estado do Rio de Janeiro

  • Orientador : MARCOS GERVASIO PEREIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ARCANGELO LOSS
  • JOLIMAR ANTONIO SCHIAVO
  • MARCOS GERVASIO PEREIRA
  • Data: 26/10/2020

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  • Organossolos são solos com elevados teores de matéria orgânica e responsáveis por estocar carbono e nitrogênio, importantes na formação de gases de efeito estufa (GEE). O manejo adequado preserva a matéria orgânica e consequentemente, mitiga a produção de GEE. Este estudo objetivou avaliar as alterações nas propriedades dos Organossolos; conteúdo de matéria orgânica e sulfato, estoques de C e N, disponibilidade e conteúdo das frações de P, em função do revolvimento do solo e drenagem artificial. Foram selecionadas três áreas: mata secundária em regeneração natural, cultivo convencional de mandioca (Manihot sculenta) e cultivo consorciado de coco (Cocos nucifera) com mandioca, nas quais foram abertos perfis sendo realizada a descrição e coleta de amostras. Foi realizada caracterização química, escala de von Post de decomposição da matéria orgânica, porcentagem de fibra esfregada, conteúdo de matéria orgânica, porcentagem de material mineral, densidade do solo, condutividade elétrica, sulfato solúvel, carbono orgânico total (COT) e nitrogênio total (NT), fracionamento químico da matéria orgânica e estoques de C e N e fracionamento sequencial de P. Os resultados do capítulo I mostram que os valores de COT e NT diminuíram 33 e 20%, respectivamente, no horizonte hístico na área com cultivo de mandioca. Na área de coco consorciado com mandioca os valores de COT e NT diminuíram 31 e 18% respectivamente, no horizonte hístico. Verfiicou-se perdas de carbono orgânico lábil e o processo de sulfidização. No capítulo II verificou-se que na área de cultivo de mandioca houve redução no conteúdo de P total em subsuperfície em 35,6 e 37,9%, quando comparado com a área de cultivo de coco consorciado com mandioca e com a área de floresta, respectivamente. Em todas as áreas observou-se o predomínio da fração de P residual altamente recalcitrante (> 70%). O conteúdo de P disponível foi reduzido somente na área de cultivo de mandioca. A drenagem e o revolvimento do solo reduziram dos estoques de C e N do solo e também, nos processos de adsorção e mineralização do P, afetando todas suas frações inorgânicas.


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  • Histosols are soils with high levels of organic matter and responsible for storing carbon and nitrogen, important in the formation of greenhouse gases (GHG). Proper management preserves organic matter and, consequently, mitigates GHG production. The aim of the study was to evaluate changes in the properties of Histosols; content of organic matter and sulfate, stocks of C and N, availability and content of the fractions of P, depending on the soil turning and artificial drainage. For this study, three areas were selected: secondary forest in natural regeneration, conventional cultivation of cassava (Manihot sculenta) and intercropped coconut (Cocos nucifera) with cassava, in which profiles were opened and description and sample collection were carried out. Chemical characterization, von Post scale of decomposition of organic matter, percentage of rubbed fiber, organic matter content, percentage of mineral material, soil density, electrical conductivity, soluble sulfate, total organic carbon (TOC) and total nitrogen (NT), chemical fractionation of organic matter and C and N stocks and sequential fractionation of P. The results of chapter I show that the values of COT and NT decreased 33 and 20%, respectively, in the histic horizon in the area with cassava cultivation. In the area of coconut intercropped with manioc, the TOC and NT values decreased by 31 and 18%, respectively, in the histic horizon. There were also losses of labile organic carbon and development of the sulfidization process. The results of Chapter II show that in the cassava cultivation area there was a reduction in the total P content of the soil in subsurface by 35.6 and 37.9%, when compared to the coconut cultivation area intercropped with cassava and with the area of forest, respectively. In all areas there was a predominance of the fraction of highly recalcitrant residual P (> 70%) in the total P content of the soil. The available P content was reduced only in the cassava cultivation area. Soil drainage and turnover reduced the stocks of C and N in the soil and also, in the P adsorption and mineralization processes, affecting all of its inorganic fractions.

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  • DIEINI MELISSA TELES DOS SANTOS
  • Produtividade de feijão-mungo (Vigna radiata (L.) Wilczek) inoculado com a estirpe BR 3302 oriunda de feijão-caupi (V. unguiculata (L.) Walp) no município dos Campos de Goytacazes - RJ

  • Orientador : GUSTAVO RIBEIRO XAVIER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADELSON PAULO DE ARAUJO
  • NORMA GOUVÊA RUMJANEK
  • SEGUNDO SACRAMENTO URQUIAGA CABALLERO
  • Data: 30/10/2020

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  • O feijão-mungo (Vigna radiata (L.) Wilczek), originário da Índia, é parte da base alimentar de vários países tropicais e subtropicais em virtude do seu alto valor proteico, configurando-se em um pulse de alta qualidade e pode ser uma alternativa para à diversificação de leguminosas produtoras de grãos no Brasil. O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito da inoculação de sementes de feijão-mungo com estirpes do gênero Bradyrhizobium registradas para feijão-caupi (V. unguiculata (L.) Walp), soja (Glycine max L.) e feijão comum (Phaseolus vulgaris L.) na produção de grãos. Previamente foi instalado um ensaio sob condições axênicas em casa de vegetação na Embrapa Agrobiologia, Seropédica-RJ, para seleção de estirpes eficientes para o feijão-mungo, com doze tratamentos (4 estirpes de feijão-caupi, 4 de soja, 3 de feijão comum e um controle não inoculado). As variáveis analisadas foram: número de nódulos (NN), massas secas acumuladas de nódulos (MSN), raiz (MSR) e parte aérea (MSPA). Três estirpes de feijão-caupi (BR 3301, BR 3302 e BR 3267) e uma estirpe de soja (BR 96) foram capazes de formar nódulos no feijão-mungo e promover a fixação biológica de nitrogênio (FBN). Simultaneamente foi realizado um ensaio com níveis crescentes de N, visando à determinação da dose ótima para ser aplicada em condições de campo como controle positivo. A partir dos resultados obtidos para as variáveis analisadas (MSR e MSPA) estimou-se a dose ótima de 240 kg de N ha-1. Foi instalado no campo experimental da UFRRJ, Campos dos Goytacazes-RJ, um ensaio com seis tratamentos (4 estirpes selecionadas, controle não inoculado e aplicação de 240 kg de N ha-1) e quatro repetições. As variáveis analisadas foram: NN, MSN, MSR, MSPA, teor de N e N total acumulado na parte aérea e o rendimento de grãos. Foram também avaliadas as variáveis associadas a FBN determinada pela técnica de abundância natural de 15N: teor de N derivado da FBN, N fixado acumulado (Ndfa) e a eficiência nodular (Ndfa NN-1). O rendimento de grãos de feijão-mungo inoculado com a estirpe BR 3302 foi cerca de 18% a mais do que o controle não inoculado e não diferiu significativamente do tratamento que recebeu 240 kg N ha-1. No entanto, como a contribuição da FBN pela estirpe BR 3302 foi semelhante ao controle, o incremento na produção resultou principalmente do aproveitamento do N do solo, sugerindo que essa estirpe apresenta outras características de promoção de crescimento vegetal além da FBN. Nas condições do experimento caracterizadas por uma comunidade bacteriana naturalizada capaz de prover em torno de 40% do N para a cultura, além da presença de N disponível no solo, através da atividade de promoção de crescimento, obteve-se 1834 kg de grãos ha-1 derivados do N do solo e 1003 kg de grãos ha-1 derivados da FBN. A versatilidade da estirpe BR 3302 pode indicar um potencial adaptativo capaz de atender ao cultivo de feijão-mungo sob diferentes condições edafo-climáticas.  


  • Mostrar Abstract
  • Mung beans (Vigna radiata (L.) Wilczek), originally from India, are part of the dietary base of several tropical and subtropical countries due to their high protein value, characterizing a high quality pulse and can be an alternative for the diversification of grain-producing legumes in Brazil. The aim of the present study was to evaluate the effect of inoculation of mung bean seeds with Bradyrhizobium strains registered for cowpea (V. unguiculata (L.) Walp), soybean (Glycine max L.) and common bean (Phaseolus vulgaris L.) on grain yield. A trial under axenic conditions was previously installed in a greenhouse at Embrapa Agrobiologia, Seropédica-RJ, for the selection of efficient strains for mung beans, with twelve treatments (4 strains from cowpea, 4 from soybean, 3 from common bean and an uninoculated control). The variables analyzed were: number of nodules (NN), accumulated dry mass of nodules (NDM), root (RDM) and shoot (SDM). Three cowpea strains (BR 3301, BR 3302 and BR 3267) and one soybean strain (BR 96) were able to form nodules in mung beans and promote biological nitrogen fixation (BNF). Simultaneously, a test was performed with increasing levels of N, aiming at determining the optimal dose to be applied under field conditions as a positive control. From the results obtained for the analyzed variables (RDM and SDM), an optimal dose of 240 kg of N ha-1 was estimated. A trial with six treatments (4 selected strains, uninoculated control and application of 240 kg of N ha-1) and four replications was installed in the UFRRJ experimental field, Campos dos Goytacazes-RJ. The variables analyzed were: NN, NDM, RDM, SDM, accumulated N and N content in the aerial part and grain yield. The variables associated with BNF determined by the 15N natural abundance technique were also evaluated: N content derived from BNF, atmospheric N accumulated (Ndfa) and nodular efficiency (Ndfa NN-1). Yield of mung bean grains inoculated with strain BR 3302 was about 18% more than the non-inoculated control and did not differ significantly from the treatment that received 240 kg N ha-1. However, as BNF contribution by BR 3302 strain was similar to the control, the yield increase resulted mainly from soil N, suggesting that this strain has other promoting plant growth characteristics in addition to BNF. Under the experimental conditions characterized by a naturalized bacterial community capable of providing around 40% of the N for the crop, in addition to the presence of available N in the soil, BR 3302 through growth promotion activity provided 1834 kg of grains ha-1 derived from soil N and 1003 kg of grains ha-1 derived from BNF. The versatility of BR 3302 strain may indicate an adaptive potential capable to meet the demand of mung bean crop under different edaphic and climatic conditions.

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  • NIRIELE BRUNO RODRIGUES
  • MAPEAMENTO DIGITAL E VALORES DE REFERÊNCIA DE QUALIDADE DE METAIS PESADOS DE SOLOS DAS REGIÕES DO NORTE E NOROESTE, RJ.

  • Orientador : NELSON MOURA BRASIL DO AMARAL SOBRINHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FERNANDA ARAÚJO DOS SANTOS
  • HELENA SARAIVA KOENOW PINHEIRO
  • NELSON MOURA BRASIL DO AMARAL SOBRINHO
  • Data: 26/11/2020

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  • A demanda por informações acerca do recurso solo, especialmente, a contaminação por metais pesados de agroecossistemas tem aumentado, nas últimas décadas, em decorrência do uso massivo de agroquímicos e resíduos da produção animal, que tem causado o acúmulo e a transferência de metais tóxicos para os alimentos, restringindo os serviços ecossistêmicos do solo e oferecendo riscos à saúde humana. As regiões Norte e Noroeste possuem grande relevância socioeconômica no setor agropecuário e na atividade petrolífera. Apresenta
    características fisiográficas heterogêneas, demandando informações de suporte para o manejo e conservação de solos para fins de uma produção agrícola sustentável. Assim, em busca dos valores de referência de metais pesados, associado a elucidação dos mecanismos e a distribuição espacial de atributos químicos e físicos em solos de ambientes dinâmicos e heterogêneos, a presente pesquisa teve por objetivo o estabelecer valores de referência para qualidade de solos para os metais pesados: As; Pb; Cd; Ni; Cu; Co; Ba; Cr; Zn; Mn, e Al, e espacializar os teores desses metais associado a covariáveis ambientais, das regiões Norte e Noroeste Fluminense. Para os procedimentos metodológicos do capítulo I, adotou-se o uso de estatística descritiva associado a técnica de mapeamento digital de solos, com o auxílio dos softwares RStudio (3.6.1), Saga GIS (2.1.2) e Quantum Gis (v. 3.4). Para variáveis morfométricas de terreno, foram utilizados o MDE-HC e dados de sensor Landsat 8, totalizando 21 covariáveis ambientais preditoras com resolução espacial de 90 m. Para o procedimento amostral, utilizou-se o método do Hipercubo Latino condicionado (cLHS), coletando-se amostras em áreas de baixa ou sem atividade antrópica. Foram utilizados dados apenas da camada superficial (0- 20 cm), em 97 pontos amostrais. Para a predição dos atributos químicos e físicos foi adotado o modelo Random Forest (RF), implementado via RStudio. Os resultados indicaram que para o parâmetro de erro quadrático médio (RMSE) obteve-se uma variação entre 1,32-8571,34, assim o conjunto de dados também apresentou alterações significativas. Já o capítulo II, os resultados obtidos via ranking VarImport constataram que, em comparação com o índice de imagens Landsat-8, as covariáveis provenientes de MDE-HC obtiveram melhor desempenho para predizer os atributos do solo. O coeficiente de determinação (R²) dos modelos de metais pesados e textura do solo variou entre 0,22-0,87, Pb (0,55), Ni (0,62), Co (0,66), Mn (0,73), Cu (0,74), Al (0,77) e Zn (0,77) e As (0,86) considerada forte. Em relação à fração granulométrica, a variabilidade da argila (0,87), areia (0,84) e silte (0,85) é classificada como forte, demostrando diferentes padrões de variabilidade e uso de covariáveis preditivas semelhantes. Para o capítulo 2, também foi utilizado a mesma malha amostral de 97 pontos, considerando-se 2 profundidades (0-20 cm e 20-40 cm), totalizando 194 amostras de solos. Para determinação dos teores pseudo totais de metais pesado, empregou-se o método 3051A (USEPA), e as leituras dos extratos foram realizadas por ICP-OES. Para o tratamento estatístico, utilizou-se a técnica da estatística multivariada para fins de estabelecimento dos valores de referência de qualidade de solos. As amostras foram agrupadas em 3 grupos sendos as do grupo 1 (G1) as que apresentaram os maiores valores de referência e do grupo 3 (G3) os
    menores Os resultados obtidos foram satisfatório por meio da integração da geoquímica com a análise espacial, contribuindo para o preenchimento da lacuna científica acerca dos VRQS para as regiões Norte e Noroeste Fluminense-RJ, corroborando assim como suporte para legislação ambiental do estado do Rio de Janeiro, e também, para o conhecimento e compreensão acerca da dos teores naturais de metais pesados associados a variabilidade espacial e sua interação com as propriedades do solo.


  • Mostrar Abstract
  • The demand for information about the soil resource, especially the contamination by heavy
    metals of agroecosystems has increased in recent decades as a result of the massive use of
    agrochemicals and animal production waste, which has caused the accumulation and transfer
    of toxic metals to food, restricting soil ecosystem services and offering risks to human health.
    The North and Northwest regions have great socioeconomic relevance in the agricultural sector
    and in the oil activity. It presents heterogeneous physiographic characteristics, demanding
    support information for soil management and conservation for sustainable agricultural
    production. Thus, in search of reference values for heavy metals, associated with the elucidation
    of mechanisms and the spatial distribution of chemical and physical attributes in soils of
    dynamic and heterogeneous environments, this research aimed to establish reference values for
    soil quality for heavy metals: As; Pb; Cd; Ni; Cu; Co; Ba; Cr; Zn; Mn, and Al, and to spatialize
    the contents of these metals associated to environmental covariables, from the North and
    Northwest regions of the State of Rio de Janeiro. For the methodological procedures of Chapter
    I, the use of descriptive statistics associated with the technique of digital soil mapping was
    adopted, with the help of the software RStudio (3.6.1), Saga GIS (2.1.2) and Quantum Gis (v.
    3.4). For terrain morphometric variables, MDE-HC and Landsat 8 sensor data were used,
    totaling 21 predictor environmental covariables with spatial resolution of 90 m. For the
    sampling procedure, the Latin Conditioned Hypercube (cLHS) method was used, collecting
    samples in areas with low or no anthropic activity. We used data only from the superficial layer
    (0- 20 cm), in 97 sample points. For the prediction of chemical and physical attributes the
    Random Forest (RF) model was adopted, implemented via RStudio. The results indicated that
    for the mean quadratic error parameter (RMSE) a variation between 1.32-8571.34 was obtained,
    so the data set also showed significant changes. In chapter II, the results obtained via the
    VarImport ranking found that, in comparison with the Landsat-8 image index, the covariates
    from MDE-HC obtained a better performance to predict soil attributes. The coefficient of
    determination (R²) of the models of heavy metals and soil texture varied between 0.22-0.87, Pb
    (0.55), Ni (0.62), Co (0.66), Mn (0.73), Cu (0.74), Al (0.77) and Zn ( 0.77) and As (0.86)
    considered strong. Regarding the granulometric fraction, the variability of clay (0.87), sand
    (0.84) and silt (0.85) is classified as strong, showing different patterns of variability and use of
    similar predictive covariates. For chapter 2, the same sample mesh of 97 points was also used,
    considering 2 depths (0-20 cm and 20-40 cm), totaling 194 soil samples. For the determination
    of the heavy metal pseudo total contents, the 3051A (USEPA) method was used, and the extract
    readings were performed by ICP-OES. For the statistical treatment, the technique of
    multivariate statistics was used to establish the reference values of soil quality. The samples
    were grouped in 3 groups those of group 1 (G1) with the highest reference values and those of
    group 3 (G3) with the lowest. The results obtained were satisfactory through the integration of
    geochemistry with spatial analysis, contributing to fill the scientific gap about the VRQS for
    the North and Northwest regions of Rio de Janeiro, thus corroborating as support for
    environmental legislation in the state of Rio de Janeiro, and also for the knowledge and
    understanding of the natural levels of heavy metals associated with spatial variability and their
    interaction with soil properties.

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  • LORRAINE CRISTINA HENRIQUE ALMEIDA
  • Controle Termobioquímico do Raquitismo da Soqueira em Mudas Pré-Brotadas de Cana-de-Açúcar

  • Orientador : VERONICA MASSENA REIS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JEAN LUIZ SIMÔES DE ARAÚJO
  • LEANDRO AZEVEDO SANTOS
  • NIVALDO SCHULTZ
  • VERONICA MASSENA REIS
  • Data: 18/12/2020

  • Mostrar Resumo
  • Na cultura da cana-de-açúcar, utiliza-se tratamento térmico para controle de uma importante doença, o raquitismo da soqueira, causado pela bactéria patogênica Leifsoniaxylisubsp. xyli (Lxx). Para diminuir o inóculo de tal patógeno na produção de mudas pré-brotadas, utiliza-se tratamento térmico nos minitoletes com água a 52°C por 30 min. Todavia, estudos mostraram que tal tratamento apresenta escapes que servem como fonte deinóculo. Dentre os efeitos benéficos das bactérias promotoras de crescimento vegetal, acredita-se que estas podem atuar como supressores de doenças por competir por sítios de colonização, uma vez que tanto bactérias diazotróficas endofíticas como a Lxxpodem colonizar vasos do xilema. O objetivo do presente trabalho foi de aperfeiçoar o tratamento térmico com a incorporação de um aditivo químico ao tratamento térmico à 52°C de forma a reduzir o tempo do tratamento térmico e minimizar perdas de germinação das gemas e juntamente com a inoculação com bactérias promotoras de crescimento vegetal, melhorar a eficiência no controle da Lxx.  Para tal foram realizados experimentos onde se mediu o índice de velocidade de brotação (IVB), a sobrevivência de bactérias diazotróficas pelo Método do Número Mais Provável (NMP), a contribuição dafixaçãobiológica de N2 pela técnica de redução de Acetileno (ARA) e a quantificaçãodo  controle da Lxx através da técnica de qPCRusando primers espécie específicos.  Os tratamentos avaliados foram: tratamentos térmico com água a 52°C por 30"; solução de ácido acético 2%; sem tratamento térmico ou aditivo (controle); controle não inoculado;  inoculado com a mistura de 5 estirpes/espécies de bactérias (Nitrospirillumamazonense, Herbaspirillumseropedicae, H.rubrisubalbicans, Paraburkholderiatropica eGluconacetobacterdiazotrophicus). 


  • Mostrar Abstract
  • In the culture of sugarcane, heat treatment is used to control an important disease, Raquitismo da Soqueira, caused by the pathogenic bacteria Leifsoniaxyli subsp. Xyl (Lxx). To reduce the inoculum of such a pathogen in the production of pre-sprouted seedlings, heat treatment is used in the mini-jackets with water at 52 ° C for 30 min. However, studies show that such treatment has leaks that serve as a source of inoculum. Among the beneficial effects of plant growth-promoting bacteria, BPC’s, it is believed that the disease-suppressing effect may assist in the biocontrol of Leifsoniaxyli subsp. Xyli for competing for colonization sites, since both colonize xylem vessels. The objective of the present work was to improve the thermal treatment with the addition of chemical additive to the 52 ° C treatment, together with the inoculation with plant growth promoting bacteria, which allows greater efficiency in the control of Lxx, little interference in sprouting and less time of thermotherapy and evaluate: sprouting speed index (IVB), survival of diazotrophic bacteria by the Most Probable Number Method (NMP), biological N2 fixation by the acetylene reduction technique (ARA) and quantify the effect of the treatments used in the control of Lxx through qPCR under the hypothesis that thermotherapy with reduced time and with chemical additive using 2% acetic acid may favor the initial establishment of diazotrophic bacteria used as a sugarcane inoculant and have a biocontrol effect on the causative pathogen of rickets of the brass knuckle. The treatments used were: Heat treatments with water at 52 ° C for 30 "; acetic acid solution 2%; without heat treatment or additive (control); Uninoculated treatment (control); inoculated with the mixture of 5 strains Nitrospirillum amazonense, Herbaspirillum seropedicae, Herbaspirillum rubrisubalbicans, Paraburkholderia tropica, Gluconacetobacter diazotrophicus.

Teses
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  • ROSALBA ORTEGA FORS
  • Endófitos fúngicos radiculares associados a cana-de-açúcar no Estado de São Paulo, Brasil

  • Orientador : RICARDO LUIZ LOURO BERBARA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • IRENE DA SILVA COELHO
  • JERRI ÉDSON ZILLI
  • CAMILA MAISTRO PATREZE
  • MARCO AURÉLIO CARBONE CARNEIRO
  • ORIVALDO JOSE SAGGIN JUNIOR
  • Data: 12/02/2020

  • Mostrar Resumo
  • A crescente população mundial traz consigo desafios na produção de alimentos, e com isto nas tecnologias agrícolas a serem utilizadas. Porém, os efeitos negativos sobre o ambiente, derivados do uso indiscriminado de insumos químicos na agricultura convencional são atualmente evidentes. Uma promissória alternativa radica na aplicação de microrganismos promotores do crescimento vegetal e o desenvolvimento de inoculantes biológicos. No presente exame de qualificação, referente ao trabalho de tese intitulado “Endófitos fúngicos radiculares de cana-de-açúcar no estado de São Paulo, Brasil”, serão abordados os fatores determinantes das microbiotas rizosférica e endofítica radicular, as principais técnicas moleculares de identificação microbiana, os métodos de avaliação da promoção de crescimento vegetal por microrganismos e as potenciais formas de inoculação de fungos endofíticos radiculares.


  • Mostrar Abstract
  • The growing world population represents a challenge to food production and, with this, to the agricultural technologies used. However, the negative effects on the environment derived from the indiscriminate use of chemical inputs in conventional agriculture are currently evident. A promising alternative lies in the application of plant growth promoting microorganisms, and development of biological inoculants. The present qualification exam, refers to the thesis entitled "Sugarcane root fungal endophytes in the state of São Paulo, Brazil".  As part of the exam, the following topics will be addressed: factors determining the rhizospheric and root endophytic microbial communities, main molecular techniques used for microbial identification, methods to evaluate plant growth promotion capacity by microorganisms and potential ways to inoculate root endophytic fungi.

2
  • LEONARDO DURVAL DUARTE GUIMARAES
  • Pedometria na análise da fertilidade e metais pesados no solo de agroecossistemas de montanha, região serrana-RJ.

  • Orientador : NELSON MOURA BRASIL DO AMARAL SOBRINHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDUARDO LIMA
  • NELSON MOURA BRASIL DO AMARAL SOBRINHO
  • ERICA SOUTO ABREU LIMA
  • CESAR DA SILVA CHAGAS
  • WALDIR DE CARVALHO JUNIOR
  • Data: 17/02/2020

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  • Esta tese pretende completar algumas lacunas do conhecimento científico na avaliação da contaminação por metais pesados na Região Serrana do Rio de Janeiro do Estado do Rio de Janeiro. A região Serrana caracteriza-se pela grande produção de hortaliças, sendo a principal região produtora do Estado. Objetivo geral do estudo foi analisar e identificar quais fatores estavam influenciando o enriquecimento do solo com metais pesados na Região Serrana do Estado do Rio de Janeiro. Esse estudo foi realizado em duas etapas, onde a primeira etapa (Capítulos I e II) foi realizada na Região Serrana do Estado do Rio de Janeiro em área com nenhuma ou baixa atividade antrópica e a segunda etapa (Capítulos III e IV) em área agrícola com intensa atividade antrópica, ambiente de montanha no município de Nova Friburgo - RJ. Onde no Capítulo I, estimou-se a distribuição espacial dos teores naturais dos metais pesados (Al, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn) e analisou-se quais fatores influenciavam a distribuição espacial desses metais. De uma forma geral, os fatores que estão influenciando a distribuição natural dos metais pesados na Região Serrana do Estado do Rio de Janeiro são o relevo local e o material de origem dos solos. No Capítulo II, analisou-se a variabilidade espacial dos teores naturais de fertilidade e identificou-se quais fontes influenciavam a variabilidade espacial da fertilidade. De maneira geral, a variabilidade espacial da fertilidade natural dos solos na Região Serrana do Estado do Rio de Janeiro é influenciada principalmente pelo material de origem do solo e a cobertura do solo. No Capítulo III, estudou-se a distribuição espacial de fertilidade em solos agrícolas e investigou-se quais causas eram responsáveis pelas alterações da variabilidade espacial ocorridas nos atributos químicos e físicos do solo. O cultivo intensivo de hortaliças, há mais de cinco décadas, em agroecossistemas de montanha em Nova Friburgo - RJ, propiciou alterações na variabilidade espacial da fertilidade do solo, alterando os fatores influenciadores da distribuição da fertilidade, que em situações naturais era influenciada pelo material de origem do solo e a cobertura do solo e em situações de uso intensivo passou a ser influenciada pelos fatores relevo local e atividades agrícolas, promovendo enriquecimento de teores de fertilidade. E no Capítulo IV, examinou-se a distribuição espacial de metais pesados (Al, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn) em solos agrícolas e analisou-se quais fatores estão influenciando a distribuição espacial dos metais pesados em estudo. A distribuição dos metais pesados em solos agrícolas de montanha, Nova Friburgo - RJ, está sendo influenciada pelo uso intensivo das atividades agrícolas desenvolvidas, apresentando efeito direto nas concentrações dos metais pesados nos solos, contribuindo para o input de grandes quantidades de metais pesados no solo, alterando assim a dinâmica de distribuição natural dos metais, que antes era influenciada somente pelo relevo e material de origem dos solos e passando a ser influenciada pela associação das atividades agrícolas como relevo local e material de origem do solo.


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  • The present work is being carried out in two study areas, the first being the Serrana Region of the State of Rio de Janeiro, and the second agricultural area of the Micracacia of Barracão dos Mendes, Nova Friburgo - RJ. These areas are characterized by a large concentration of family farmers in the State of Rio de Janeiro, producers of vegetables to supply the Metropolitan region, making this region considered a major agricultural center. The knowledge of the natural contents of metals in soils is considered as a reference of the content in the environment, which is very interesting when studying the impacts of anthropic activities on the environment, as well as studies of contamination and soil pollution. The objective in the first area of study is to evaluate the distribution of the natural contents of heavy metals, as well as to identify which factors are influencing this distribution. And the objective in the second area of study is to evaluate the distribution of the heavy metals contents, as well as to identify which factors are influencing the enrichment of the soil with these elements. For this purpose, representative points were selected in both regions, being in the Serrana Region 62 points whose area had not suffered any or low anthropic activity of the region, to collect samples of soils at depths 0-0.2 and 0.2 to 0.4m. And in the Barracão dos Mendes Microbacia 498 points in agricultural areas. The samples were submitted to soil fertility determination and determination of total metals (Fe, Al, Mn, Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn). R software was used for geostatistical analysis (ordinary kriging), as well as for the data mining methods (Random Forest, Artificial Neural Networks and Boosted Regression Trees) and the final maps of the distribution of the natural contents for the two depths will be made in ArcGIS v.10.4 software. It is expected that with the interpretation of the distribution maps of the metals contents in the Serrana Region of Rio de Janeiro we can indicate the influence of lithology, soils and relief in the natural contents of the studied metals. As with the interpretation of the distribution maps of the metals contents in Barracão dos Mendes Microbacia, we are able to identify the influence of antropic activity on the distribution of metals.

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  • SHIRLEI ALMEIDA ASSUNÇÃO
  • CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA E FUNCIONAL DA MATÉRIA ORGÂNICA DO SOLO E FRAÇÕES E FORMAS DE FÓSFORO EM DIFERENTES SISTEMAS DE USO DO SOLO

  • Orientador : MARCOS GERVASIO PEREIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARCOS GERVASIO PEREIRA
  • BRUNO JOSÉ RODRIGUES ALVES
  • ARCANGELO LOSS
  • DAVID VILAS BOAS DE CAMPOS
  • JOSE LUIZ RODRIGUES TORRES
  • Data: 18/02/2020

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  • Devido a sua importância em solos de clima tropical, a matéria orgânica torna-se um importante indicador da qualidade do solo. Além de ter influência direta na disponibilidade de fósforo (P) do solo, principalmente em solos oxídicos. O objetivo desse estudo foi avaliar as alterações na estrutura química e funcional da matéria orgânica do solo (MOS) e demonstrar como se comportam as frações e formas de fósforo no solo em diferentes sistemas de manejo em solo oxídico. Foram avaliadas três áreas manejadas e uma área de referência (mata nativa). As três áreas manejadas compreendem: sistema plantio direto (SPD), sistema de plantio convencional (SPC) e pastagem permanente (PP). Foram quantificados os teores de carbono orgânico total (COT), o carbono oxidável com permanganato de potássio (POX) os estoques de carbono (C) e nitrogênio (N), frações químicas e densimétricas da MOS, abundância natural de 13C, e caracterização espectroscópica com uso de RMN13C no ácido húmico (AH), fósforo remanescente, fósforo disponível, fósforo total e RMN 31P no AH, além das formas de ferro e alumínio oxalato e ditionito. Os resultados mostraram que a área com floresta (F) acumula elevada quantidade de C orgânico em superfície (frações químicas, densimétricas), propiciando a formação de AH predominantemente alifáticos. Por outro lado, no SPD, apesar do constante aporte de biomassa ao solo, observa-se baixa incorporação de estruturas alifáticas nos AH, indicando uma maior mineralização do carbono. No sistema PP verifica-se a formação de AH semelhantes aos observados na área de F. Já no SPC contatou-se menor incorporação de carbono orgânico total (COT), estoque de C e de N e a formação de AH de diferentes composições em comparação com as outras formas de manejos. Com estes resultados, é possível afirmar que os sistemas pouco manejados e mais estabilizados em clima tropical popricia a formação de AH com semelhança composicional e estrutural independente da natureza do carbono (C3 e C4). De maneira contrária, em áreas manejadas com ou sem maior aporte de carbono, são observados AH diferentes estruturalmente quando comparados com as áeras PP e F. Esse estudo abre novas possibilidades de pesquisa em que se faz necessário modelar experimentos que forneçam respostas específicas sobre a relação entre o aporte de C, o manejo e a formação de substâncias húmicas. Em relação a disponibilidade de P, na área de manejo de PP foram observadas formas de Fe de menor cristalinidade possivelmente devido a maior umidade presente nesta área pela cobertura do solo. Maiores teores de P disponível foram quantificados na área de manejo SPD e PP em todas camadas avaliadas e maiores teores de P-rem e P total nas camadas de 0-0.05 m, indicando que o não revolvimento do solo e o acúmulo de MOS são essenciais para a manutenção de P. Não houve relação entre a disponibilidade de P e as formas de Fe do solo. Os espectros de 31P RMN CP MAS HA mostraram predomínio de formas orgânicas de P. O manejo com PP favoreceu o acúmulo de P-diéster. Na área de F observas-se a incorporação de nucleotídeos tipo açúcares e nos manejos de SPC e SPD as estruturas de P-monoéstrer se acumularam em maior quantidade. A maior intensidade de cultivo parece favorece as estruturas de P orgânico mais recalcitrantes.


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  • Due to its importance in tropical soils, organic matter becomes an important indicator of soil quality. In addition to having a direct influence on soil phosphorus (P) availability, mainly in oxide soils. The objective of this study was to evaluate the changes in the chemical and functional structure of soil organic matter (SOM) and to demonstrate how the fractions and forms of phosphorus in the soil behave in different management systems in oxidized soil. Three managed areas and one reference area (native forest) were evaluated. The three areas managed include: no-tillage system (NT), conventional tillage system (T) and permanent pasture (PP). Total organic carbon (TOC), potassium permanganate oxidizable carbon (POX), carbon (C) and nitrogen (N) stocks, chemical and densimetric SOM fractions, 13C natural abundance, and spectroscopic characterization were quantified. using 13C NMR in humic acid (HA), remaining phosphorus, available phosphorus, total phosphorus and 31P NMR in HA, in addition to the forms of iron and aluminum oxalate and dithionite. The results showed that the area with forest (F) accumulates high amount of organic C in surface (chemical, densimetric fractions), favoring the formation of predominantly aliphatic HA. On the other hand, in the NT, despite the constant contribution of biomass to the soil, there is low incorporation of aliphatic structures in HA, indicating a higher carbon mineralization. In the PP system, the formation of HA similar to those observed in the area of F was verified. In the T, it was found less incorporation of total organic carbon (TOC), C and N stock and the formation of HA of different compositions in comparison. with the other forms of management. With these results, it is possible to state that the poorly managed and more stabilized systems in tropical climate populate the formation of HA with compositional and structural similarity independent of the carbon nature (C3 and C4). Conversely, in areas managed with or without greater carbon input, structurally different HA are observed when compared with the PP and F areas. This study opens new research possibilities where it is necessary to model experiments that provide specific answers on the relationship. between the contribution of C, the management and the formation of humic substances. Regarding the availability of P, in the area of PP management, lower crystalline forms of Fe were observed, possibly due to the higher humidity present in this area due to the soil cover. Higher levels of available P were quantified in the management area SPD and PP in all evaluated layers and higher levels of Rem-P and total P in the 0-0.05 m layers, indicating that soil non-revolving and MOS accumulation are essential. for the maintenance of P. There was no relationship between the availability of P and the soil Fe. 31P CP MAS NMR spectra HA showed predominance of organic forms of P. The management with PP favored the accumulation of P-diester. In the area of F the incorporation of sugar-like nucleotides is observed and in the management of T and NT the P-monoester structures accumulated in greater quantity. The higher cultivation intensity seems to favor the more recalcitrant organic P structures.

     

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  • ELEANDRO SILVA DA CRUZ
  • Crescimento inicial de plantas de pimenta do reino: substratos, regimes de irrigação e biocontrole de Fusarium spp. com Trichoderma spp.

  • Orientador : DANIEL FONSECA DE CARVALHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DANIEL FONSECA DE CARVALHO
  • EVERALDO ZONTA
  • LEONARDO OLIVEIRA MEDICI
  • CARLOS RODRIGUES PEREIRA
  • ROBSON BONOMO
  • Data: 19/02/2020

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  • A escolha de substratos e técnicas de manejo adequados, podem ser decisivos para o sucesso ou o fracasso de cultivos em potes, como por exemplo em viveiros de mudas de pimenta do reino (Piper nigrum L.). Com o presente estudo objetivou-se avaliar características químicas e físicas de substratos, assim como o potencial de alguns destes na produção de mudas de pimenta do reino, submetidas a distintos regimes de irrigação (RI). Objetivou-se ainda avaliar o crescimento e a eficiência fotossintética deste tipo de planta, mediante o uso de produtos comerciais a base de Trichoderma spp., com ou sem infecção por Fusarium solani f.sp. piperis, sob quatro RIs. Para isso, foram realizados três experimentos em datas distintas, todos em casa de vegetação, utilizando a cultivar Bragantina. No Experimento 1 (Capítulo I) foram caracterizados seis substratos obtidos pela mistura de biossólido (BIO), vermicomposto (VC), fibra de coco triturada (FC) e pó de rocha granítica (PR), em diferentes proporções, e um substrato comercial a base de musgo esfagno e vermiculita (SC). Os substratos formulados apresentaram capacidade de retenção de água a 10 hPa até 70% inferior, em comparação com SC. O uso de BIO e PR contribui para a elevação da densidade de substratos produzidos. O substrato produzido com 75% de FC e 25% de VC (v/v) apresenta elevado espaço de aeração, e baixa capacidade de retenção de água. A mistura de 75% de BIO e 25% de PR (v/v), apresenta elevados teores biodisponíveis de P, Ca, Fe, Zn e Cu. No Experimento 2 (Capítulo II) foram testados três substratos [75% BIO + 25% FC (S1); 75% BIO + 25% PR (S2); e 50% BIO + 25% PR + 25% FC (S3) ] e cinco RIs, referentes a 36, 54, 85, 100 e 126% da lâmina de irrigação de referência [LIR (S1 + RI 100) ]. O substrato S1 apresenta restrições químicas, principalmente pH baixo, as quais, podem comprometer seu uso para a produção de mudas de pimenta do reino, cv. Bragantina. A produção de mudas destas plantas, com alturas iguais ou superiores a 20 cm e seis ou mais folhas, é possível com o uso de substrato S3, desde que o suprimento hídrico não seja inferior a 85% da necessidade hídrica das plantas. Restrição de até 15% da necessidade hídrica, não representam impactos negativos sobre a eficiência de uso da água por parte de mudas de pimenta do reino, cv. Bragantina. No Experimento 3 (Capítulo III), foram avaliadas plantas de pimenta do reino, cultivadas com o substrato S3. Aos 60 dias antes do transplantio os substratos foram tratados com produtos comerciais a base de Trichoderma harzianum (TH), Trichoderma asperellum (TA) ou Trichoderma stromaticum (TS), nas dosagens de 2,4 x 104, 1,79 x 103 e 4,56 x 105 UFC g-1 substrato, respectivamente. As testemunhas consistiram na aplicação de fungicida sistêmico à base de Carbendazim (FG) ou água destilada (TT). A inoculação com Fusarium solani f.sp. piperis (FSP) foi realizada no momento do transplantio, mediante imersão das raízes em uma suspensão de esporos do fitopatógeno. As testemunhas tiveram as raízes imersas em água destilada (TF). Os RIs, foram equivalentes a 41, 59, 79 e 100% da LIR, aplicados via sistema de microirrigação automatizado. O aumento nos RIs proporciona elevação de comprimento da haste principal e acúmulo de matéria seca em plantas jovens de pimenta do reino. Os tratamentos TA e TS favorecem o crescimento de plantas jovens de pimenta do reino, enquanto TH afeta negativamente esse crescimento. A eficiência fotossintética de plantas jovens de pimenta do reino, cv. Bragantina, é negativamente afetada por infecção de Fusarium solani f.sp. piperis em estágio inicial, e por estresse hídrico leve.


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  • The choice of suitable substrates and management techniques can be decisive for the success or failure of cultivations in pots, such as in black pepper seedlings (Piper nigrum L.). This study aimed to evaluate chemical and physical characteristics of substrates, as well as the potential of some of these in the production of black pepper seedlings, submitted to different irrigation regimes (IR). The objective was also to evaluate the growth and photosynthetic efficiency of this type of plant, using commercial products based on Trichoderma spp., With or without infection by Fusarium solani f.sp. piperis, under four IRs. For this, three experiments were carried out on different dates, all in a greenhouse, using the cultivar Bragantina. In Experiment 1 (Chapter I) six substrates obtained by mixing biosolid (BIO), vermicompost (VC), crushed coconut fiber (CF) and granite rock powder (GR), in different proportions, and a commercial substrate at sphagnum moss and vermiculite (CS) based. The formulated substrates showed water retention capacity at 10 hPa up to 70% lower, in comparison with CS. The use of BIO and GR contributes to increase the density of produced substrates. The substrate produced with 75% CF and 25% VC (v/v) has a high aeration space and low water retention capacity. The mixture of 75% BIO and 25% GR (v/v), presents high bioavailability levels of P, Ca, Fe, Zn and Cu. In Experiment 2 (Chapter II), three substrates were tested [75% BIO + 25% CF (S1); 75% BIO + 25% GR (S2); and 50% BIO + 25% GR + 25% CF (S3) ] and five IRs, referring to 36, 54, 85, 100 and 126% of the reference irrigation depth [RID (S1 + 100% RID) ]. The substrate S1 has chemical restrictions, mainly low pH, which can compromise its use for the production of black pepper seedlings, cv. Bragantina. The production of seedlings of these plants, with heights equal to or greater than 20 cm and six or more leaves, is possible with the use of S3 substrate, as long as the water supply is not less than 85% of the plants water requirement. Restriction of up to 15% of the water requirement, do not represent negative impacts on the efficiency of water use by black pepper seedlings, cv. Bragantina. In Experiment 3 (Chapter III), black pepper plants, cultivated with the substrate S3, were evaluated. At 60 days before transplantation, the substrates were treated with commercial products based on Trichoderma harzianum (TH), Trichoderma asperellum (TA) or Trichoderma stromaticum (TS), in the dosages of 2.4 x 104, 1.79 x 103 and 4.56 x 105 UFC g-1 substrate, respectively. The controls consisted of applying systemic fungicide based on Carbendazim (FG) or distilled water (TT). The inoculation with Fusarium solani f.sp. piperis (FSP) was performed at the time of transplantation, by immersing the roots in a spore suspension of the phytopathogen, while distilled water was used on control (FT). The IRs were equivalent to 41, 59, 79 and 100% of the RID (TT + FT + 100% RID), and were applied via an automated microirrigation system. The increase in IRs increases the length of the main stem and the accumulation of dry matter in young black pepper plants. The TA and TS treatments favor the growth of young black pepper plants, while TH affects this growth negatively. The photosynthetic efficiency of young black pepper plants, cv. Bragantina, is negatively affected by infection of Fusarium solani f.sp. piperis at an early stage, and by mild water stress.

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  • RAFAEL CASSADOR MONTEIRO
  • Efeito da introdução de Arachis pintoi cv. Belomonte em pastos de Brachiaria brizantha cv Marandú na produção leiteira e dinâmica de nitrogênio

  • Orientador : ROBERT MICHAEL BODDEY
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ROBERT MICHAEL BODDEY
  • ADELSON PAULO DE ARAUJO
  • ERIKA FLAVIA MACHADO PINHEIRO
  • OCTAVIO COSTA DE OLIVEIRA
  • DAVID VILAS BOAS DE CAMPOS
  • Data: 20/02/2020

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  • A atual demanda pela diminuição das emissões de GEEs exige estratégias que mantenham produções elevadas, com o mínimo impacto na natureza. A agropecuária é a principal atividade econômica brasileira, contudo, é um dos setores que mais contribui para as emissões de GEEs. Logo, são necessárias estratégias sustentáveis de produção que diminuam o impacto da agropecuária. O objetivo do trabalho foi Avaliar o impacto da introdução da leguminosa forrageira Arachis pintoi em pastagens de Brachiaria brizantha na produtividade de vacas leiteiras e seu impacto na ciclagem no nitrogênio no sistema solo/planta/animal e ganhos e perdas do nitrogênio em formas gasosas. O experimento foi instalado na Estação Experimental do Extremo Sul (ESSUL) da Comissão Executiva do Plano da Lavoura Cacaueira (CEPLAC) em Itabela – BA. O sistema adotado foi o rotacionado com 6 dias de pastejo e 30 de descanso, com três repetições. Ao longo do projeto foram monitorados a produção e qualidade do leite, as emissões de N2O e NH3 do fertilizante e das excretas, a produção urinária e fecal dos animais, bem como o teor de N das excretas, o consumo e ingestão de N e leguminosa foram avaliados, e a reciclagem de N da liteira. Os fluxos de N2O de cada tratamento foi realizado utilizando-se câmaras estáticas fechadas. O primeiro monitoramento foi iniciado em julho de 2018 com a aplicação de ureia e das excretas, e foi encerrado em janeiro de 2019, no mês seguinte, ocorreu uma nova aplicação e foi conduzida até setembro de 2019. A produção de leite variou ao longo do período, devido a sazonalidade climática, que influencia diretamente na quantidade e qualidade de forragem disponível para os animais, a média de produção no período foi de aproximadamente 517 kg leite ha-1 para Bb+Ar, enquanto a produção do Bb+N foi de 480 kg leite ha-1. Na primeira aplicação, as perdas devido a volatilização de NH3+ do fertilizante somaram 1,38 kg N ha-1, que representou 1,87% da ureia aplicada, na segunda aplicação as perdas foram de 2,09 kg N ha-1, 2,49% da ureia aplicada. Na primeira aplicação, as perdas via emissão de N2O representaram 1,69%. Nas excretas, as emissões das fezes foram baixas, no entanto, para urina, ocorreu alta emissão de N2O nos primeiros dias após a aplicação. A taxa de decomposição da liteira foi similar entre os tratamentos e foi afetada com a entrada dos animais nos piquetes, a médias das taxas foram de 0,092 e 0,088 gg-1 dia-1, Bb+Ar e Bb+N, respectivamente. Com a saída dos animais, nos primeiros 6 dias de descanso, as taxas foram 0,100 e 0,104 gg-1 dia-1 Bb+Ar e Bb+N, respectivamente, com o aumento do tempo de descanso a taxa de decomposição foi reduzida para aproximadamente 0,060 gg-1 dia-1 em ambos os tratamentos.


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  • The greenhouse effect is an essential natural process for life on earth. However, the concentration of the gases responsible for global warming has been increasing in the atmosphere. Carbon dioxide (CO2), methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) are among the most important greenhouse gases (GHG). Agriculture is the main Brazilian economic activity, however, it is the main producer of N2O, therefore, it is one of the sectors targeted for the implementation of GHG emission mitigation measures. Some of the mitigating measures for agriculture undertaken by Brazil in the Low Carbon Agriculture Plan are the recovery of degraded areas and increased biological nitrogen fixation (BNF). The recovery of degraded areas involves the use of mineral fertilizers that increase GHG emissions after being added to the soil, as well as transport and application stages, which also emit GHGs. The objective of this study was to compare the N cycle between braquiária brizantha Cv Marandú pastures fertilized with 120 kg N ha-1 year-1 (Bb + N) and intercropped with forage peanut Cv Belmonte (Bb + Ar). An experiment was installed at the Far South Experimental Station (ESSUL) of the Executive Committee of the Cacao Plantation (CEPLAC) in Itabela - BA. The adopted system was rotated with 6 days of grazing and 30 days of rest, with three repetitions. Throughout the project, milk production and quality, N2O and NH3 emissions from fertilizer and excreta, urinary and fecal production of animals, as well as N-content of excreta, as well as consumption and intake of N and legume was calculated, and N recycling from litter. N2O fluxes from each treatment were performed using closed static chambers. The first monitoring was started in July 2018 with the application of urea and excreta, and was terminated in January 2019, the following month a new application took place and was conducted until September 2019. Milk production varied over the period. Due to climatic seasonality, which directly influences the amount and quality of forage available to animals, the average production in the period was approximately 517 kg milk ha-1 for Bb + Ar, while Bb + N production was 480 kg milk ha-1. In the first application losses due to fertilizer NH3+ volatilization amounted to 1.38 kg N ha-1, which represented 1.87% of the applied urea, in the second application losses were 2.09 kg N ha-1, 2,49% of the applied urea. In the first application, losses via N2O emission represented 1.69%. The introduction of legumes in the system increased background emissions from intercropping pastures. In excreta, fecal emissions were low, however, for urine, high N2O emission occurred in the first days after application. The decomposition rate of the litter was similar between treatments and was affected with the animals entering the paddocks, the average rates were 0.092 and 0.088 g g-1 day-1, Bb + Ar and Bb + N, respectively. With the animals leaving, in the first 6 days of rest, the rates were 0.100 and 0.104 g g-1 day-1 Bb + Ar and Bb + N, respectively, with increasing rest time the decomposition rate was reduced to approximately 0.060 g g-1 day-1 in both treatments.

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  • ANDERSON DE SOUZA GALLO
  • Variabilidade espacial das formas de fósforo em solo sob manejo conservacionista no sistema integrado de produção agroecológica, Seropédica - RJ

  • Orientador : EDUARDO LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDNALDO DA SILVA ARAÚJO
  • EDUARDO LIMA
  • JOSÉ DE SOUZA OLIVEIRA FILHO
  • JULIANO BAHIENSE STAFANATO
  • MARCOS BACIS CEDDIA
  • Data: 27/02/2020

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  • O fósforo (P) é um nutriente essencial à manutenção da vida de todos os organismos. Está entre os elementos mais importantes para o vigor e desenvolvimento das plantas. Contudo, possui forte tendência de reagir com componentes do solo, adsorvendo aos colóides ou formando compostos de baixa solubilidade com outros íons, tornando-se indisponível às plantas. Assim, se faz necessária a adoção de fertilizantes em larga escala para garantir ampla disponibilidade de P para as plantas. Diante deste cenário, estratégias alternativas de gestão para reduzir a dependência do fertilizante de P e usá-lo de maneira mais eficiente devem ser empregadas. Assim, o conhecimento da dinâmica das transformações do P no solo é fundamental. O P do solo é dividido em dois grandes grupos, P inorgânico e P orgânico. O P orgânico englobe a biomassa microbiana e produtos provenientes da decomposição da matéria orgânica, portanto, sistemas conservacionistas, com aporte frequente de matéria orgânica, podem favorecer os teores da fração orgânica do P, que após a mineralização, constitui uma fonte de P para as plantas. Estas características aumentaram o interesse científico em acessar P orgânico para a produção de plantas, elevando o número de publicações sobre P orgânico nas últimas duas décadas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade espacial das formas de fósforo em solo sob manejo conservacionista. Além disso, visando avaliar a relevância do P orgânico nos solos agrícolas, foi realizado um estudo da estrutura e evolução da produção científica sobre P orgânico do solo a nível global, utilizando abordagem bibliométrica. Para avaliar a estrutura e evolução da produção científica sobre P orgânico (capítulo I) foram realizadas buscas por trabalhos indexados na base Web of Science, no período de 1998-2018. Os indicadores bibliométricos determinados foram: (a) número de publicações por ano; (b) número de citações por ano; (c) número de publicações por autores; (d) número de publicações por país e instituição; (e) principais periódicos e (f) artigos mais citados. Para avaliar a variabilidade espacial das formas de fósforo em solo sob manejo conservacionista (capítulo II), a área estudada foi constituída de um módulo experimental de produção orgânica de hortaliças, localizado no município de Seropédica – RJ. Foram coletadas amostras de solo em 72 pontos da área, com grade de pontos a cada 10 metros. As amostragens foram realizadas em cinco profundidades, sendo 0-0,5 m; 0,5-0,10 m; 0,10-0,20 m; 0,20-0,40 m e 0,40-0,60 m. Foram extraídas as frações lábil, moderadamente lábil e moderadamente resistente das formas inorgânicas e orgânicas de P, além da fração P residual e P total (soma de todas as frações). Além disso, foram determinados alguns atributos químicos e físicos do solo (análises de rotina de fertilidade e granulométrica) e P remanescente a fim de correlacionar tais atributos com a distribuição das formas de P na área.


  • Mostrar Abstract
  • Phosphorus (P) is an essential nutrient for maintaining the life of all organisms. It is among the most important elements for plant vigor and development. However, it has a strong tendency to react with soil components, adsorbing to colloids or forming low solubility compounds with other ions, making them unavailable to plants. Thus, the adoption of large scale fertilizers is necessary to ensure wide availability of P to plants. Given this scenario, alternative management strategies to reduce dependence on P fertilizer and use it more efficiently should be employed. Thus, knowledge of the dynamics of P transformations in the soil is fundamental. Soil P is divided into two large groups, inorganic P and organic P. Organic P encompasses microbial biomass and products from decomposition of organic matter, so conservationist systems with frequent input of organic matter may favor the levels of the organic fraction of P, which after mineralization constitutes a source of P for plants. These characteristics have increased the scientific interest in accessing organic P for plant production, increasing the number of publications on organic P in the last two decades. The objective of this work was to evaluate the spatial variability of phosphorus forms in soil under conservation management. In addition, in order to evaluate the relevance of organic P in agricultural soils, a study of the structure and evolution of scientific production on organic P of soil at a global level was carried out using a bibliometric approach. To evaluate the structure and evolution of the scientific production on organic P (chapter I), searches were performed by indexed works in the Web of Science database, from 1998-2018. The bibliometric indicators determined were: (a) number of publications per year; (b) number of citations per year; (c) number of publications by authors; (d) number of publications by country and institution; (e) main journals and (f) most cited articles. To evaluate the spatial variability of phosphorus forms in soil under conservation management (chapter II). The studied area is constituted by an experimental module of organic vegetable production, located in the city of Seropédica - RJ. Soil samples were collected in 72 points of the area, with grid of points every 10 meters. Samples were taken at five depths, being 0-0.5 m; 0.5-0.10 m; 0.10-0.20 m; 0.20-0.40 m and 0.40-0.60 m. The labile, moderately labile and moderately resistant fractions of the inorganic and organic forms of P were extracted, as well as the residual P and total P (sum of all fractions). In addition, some chemical and physical soil attributes (routine fertility and particle size analyzes), as well as remaining P, pseudototal Fe content and soil moisture were determined to correlate these attributes with the distribution of P forms in the soil.

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  • CECILIA DE SOUZA ANTONIO COTRIM
  • Estudos de fontes orgânicas de nitrogênio no crescimento e atividade da nitrogenase de cinco estirpes de bactérias diazotróficas associadas à cana de açúcar

  • Orientador : VERONICA MASSENA REIS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BRUNO JOSÉ RODRIGUES ALVES
  • GABRIELA CAVALCANTI ALVES
  • LEANDRO AZEVEDO SANTOS
  • LUC FELICIANUS MARIE ROUWS
  • VERONICA MASSENA REIS
  • Data: 27/02/2020

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  • A interação entre hospedeiro e bactéria pode ser afetada por diversos fatores, como genótipo da planta, espécie, e nicho do qual o micro-organismo foi originado. Bactérias fixadoras de nitrogênio (N) isoladas de cana de açúcar podem ser utilizadas como inoculante, promovendo crescimento da planta, além de atuar no processo biológico de fixa N2 atmosférico. Mas tanto a síntese como a manutenção da atividade da enzima nitrogenase podem ser afetadas pela presença de nitrogênio, tanto na forma de íons amônio e nitrato como na forma de aminoácidos. Os objetivos deste estudo foram de avaliar o crescimento bacteriano e a atividade da nitrogenase de cinco estirpes/espécies de bactérias fixadoras de N na presença de diferentes fontes de nitrogênio orgânico. As estirpes estudadas foram: Gluconacetobacter diazotrophicus BR11281, Herbaspirillum seropedicae BR11335, H. rubrisubalbicans BR11504, Paraburkholderia tropica BR11366 e Nitrospirillum amazonense BR11145. Primeiro foi avaliado o crescimento das estirpes foi avaliado usando o meio LGI modificado acrescido de 20% do volume final com caldo de cana esterilizado por filtragem. Em seguida, usando meio mínimo com adição de doses crescentes de glutamato e asparagina, nas concentrações de 0,0, 0,1; 2,3 e 4,5 mg L-1 e avaliando a atividade da nitrogenase. Simultaneamente, plantas de cana de açúcar micropropagadas, de duas variedades, foram cultivadas em solução hidropônica por 35 dias e extraído os exsudatos para avaliação da composição em cromatógrafo à gás CG-MS. O objetivo foi de detectar as mudanças na composição advinda da inoculação das estirpes aplicadas em mistura. Os resultados mostraram que apenas BR11504 não foi capaz de crescer no meio LGI-caldo, sendo BR11281 a de maior tempo de geração e BR11335 a de menor tempo.  Das cinco estirpes, duas apresentaram crescimento ácido, a BR11281 e BR11366; e em menor acidez final a estirpe BR11145. Os resultados de adição do glutamato ao meio LGI estimulou o crescimento de todas as estirpes, dependendo da dose utilizada. A atividade de redução do acetileno, que indiretamente mede a atividade da nitrogenase, foi reduzida para a estirpe BR11335 nas concentrações iguais ou acima de 2,3 mg mL-1, sendo esta a mais sensível a presença deste aminoácido. Da mesma forma a estirpe BR11366 reduziu a atividade enzimática nas concentrações acima de 2,3 mg mL-1. As avaliações realizadas com auxílio do CG-MS em exsudados de raízes das duas variedades de cana de açúcar observaram a presenças de diferentes ácidos graxos, assim como os carboidratos frutose e sacarose e neste caso foram detectados apenas na variedade IACSP95-5000 inoculada. Da mesma fora o ácido oxálico foi detectado nas duas variedades quando inoculadas.  Estes resultados podem auxiliar o entendimento da interação de estirpes e variedades produzindo substâncias que atraem as bactérias ou mesmo propiciem a sua multiplicação destas de forma diferenciada.  Diferentes estirpes de bactérias diazotróficas, na presença de aminoácidos como glutamato e asparagina, apresentaram diferenças de crescimento e redução da atividade da nitrogenase dependente da estirpe e dose aplicada.


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  • The interaction between host and bacteria can be affected by several factors, such as plant genotype, bacterial species/ strain and the environmental conditions, especially the available N source and form. Nitrogen-fixing bacteria isolated from sugarcane can be used as an inoculant that promotes plant growth and in addition, can act in the biological process of atmospheric N2 fixation. But both the synthesis and the maintenance of the nitrogenase activity can be affected by the presence of nitrogen, both in the form of ammonium and nitrate ions, but also in the form of amino acids. The objective of this study was to evaluate the bacterial growth and nitrogenase activity of five strains / species of N-fixing bacteria in the presence of different sources of organic nitrogen. The studied strains were: Gluconacetobacter diazotrophicus strain BR11281, Herbaspirillum seropedicae BR11335, H. rubrisubalbicans BR11504, Paraburkholderia tropica BR11366 and Nitrospirillum amazonense BR11145. First, the growth of the strains was evaluated using the modified LGI medium changing 20% of the final volume to cane juice filter-sterilized. Then, using different minimal medium with the addition of glutamate and asparagine, in concentrations of 0.0, 0.1; 2.3 and 4.5 mg L-1 and evaluating growth, final pH of the medium and nitrogenase activity. Simultaneously, two varieties of micropropagated sugarcane plants were grown in hydroponic solution for 35 days and the exudates were extracted to evaluate the composition in a CG-MS gas chromatograph. The objective was to detect changes in composition resulting from the inoculation of strains applied in mixture of five. The results showed that only BR11504 was not able to grow in the LGI-modified medium, with BR11281 having the longest generation time and BR11335 the shortest. Of the five strains, two showed acid growth, BR11281 and BR11366; and in less acidity medium, the strain BR11145. The results of adding glutamate to the LGI medium stimulated the growth of all strains, depending on the dose used. The acetylene-reducing activity, which indirectly measures nitrogenase activity, was reduced for the BR11335 strain at concentrations equal to or above 2.3 mg mL-1, which is the most sensitive to the presence of this amino acid. Similarly, strain BR11366 reduced enzyme activity at concentrations above 2.3 mg mL-1. The evaluations carried out with the aid of CG-MS in root exudates of the two varieties of sugarcane observed the presence of different fatty acids, as well as the carbohydrates such as fructose and sucrose, and in this case, the carbohydrates were detected only in the inoculated IACSP95-5000. Likewise, oxalic acid was detected in both varieties when inoculated as well. These results can help to understand the interaction of strains and varieties, producing substances that attract bacteria or even propitiate their multiplication in a different way. Different strains of diazotrophic bacteria, in the presence of amino acids such as glutamate and asparagine, showed differences in growth and nitrogenase activity depending on the strain and dose applied.

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  • CAMILA FERREIRA MATOS
  • CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA DO BIOGÁS E DO DIGESTATO BOVINO E O EFEITO DE SUA APLICAÇÃO NO CRESCIMENTO INICIAL DO MILHO E NAS PERDAS DE N-NH3 DO SOLO

  • Orientador : ERIKA FLAVIA MACHADO PINHEIRO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ERIKA FLAVIA MACHADO PINHEIRO
  • MARCOS GERVASIO PEREIRA
  • LUAN SOUSA DOS SANTOS
  • DAVID VILAS BOAS DE CAMPOS
  • EDNALDO DA SILVA ARAÚJO
  • Data: 28/02/2020

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  • A produção de leite no Brasil destaca-se como uma das principais atividades agropecuárias. Porém, a intensificação desse sistema de produção resulta em grandes concentrações de resíduos sólidos e líquidos, que muitas vezes são aplicados na lavoura sem tratamento prévio, podendo causar a degradação dos solos (salinização, contaminação por metais pesados e organismos patogênicos), poluição do ar (emissão de gases que causam efeito estufa) e dos aquíferos (eutrofização dos rios). Para evitar esses problemas, recomenda-se que seja feita a estabilização dos resíduos, que normalmente são despejos in natura, antes da aplicação desses nos solos. Uma forma é a degradação anaeróbica da matéria orgânica que se destaca dos demais tratamentos por gerar, como produto final, o biogás e digestato.  O primeiro capítulo do presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da digestão anaeróbia de dejetos bovinos, provenientes do sistema orgânico de produção, em diferentes tempos de retenção hidráulica (TRH).            Foram construídos protótipos de biodigestores de bancada de abastecimento em batelada. Os tratamentos consistiam de diferentes TRH: T0 – dejetos de bovino in natura, sem passar pelo processo de digestão anaeróbia; T15; T30; T45; T60; T75; T90 e T240 -  dejetos de bovino após 15, 30, 45, 60, 75, 90 e 240 dias de digestão anaeróbia, respectivamente.  Após a estabilização dos dejetos, que foi verificada somente após 90 dias de digestão anaeróbia (T90), o digestato foi utilizado como adubo orgânico para a cultura do milho. No segundo capítulo foi avaliado o efeito do digestato na produtividade do milho e o potencial de utilização do mesmo como biofertilizante, em comparação com o adubo mineral (ureia). Também foi monitorada as perdas de N-NH3 do digestato bovino e do adubo nitrogenado. Foram avaliados oito tratamentos e quatro repetições, totalizando 32 unidades experimentais num delineamento inteiramente casualizado, a saber: T0: controle, T1: adubação mineral nitrogenada (ureia, 20 kg ha-1), T2: adubação mineral nitrogenada (ureia, 40 kg ha-1), T3: adubação mineral nitrogenada (ureia, 80 kg ha-1), T4: adubação mineral nitrogenada (ureia, 120 kg ha-1), T5: adubação orgânica (digestato bovino, 20 t ha-1), T6: adubação orgânica (digestato bovino, 40 t ha-1), T7: adubação orgânica (digestato bovino, 80 t ha-1), T8: adubação orgânica  (digestato bovino, 120 t ha-1). Finalizando, o terceiro capítulo foi a avaliação da quantidade e da qualidade do biogás resultante do processo de digestão anaeróbia dos dejetos bovinos,  dos dejetos suínos e da mistura suíno-bovino (co-digestão). Para realização do experimento, utilizou-se protótipos de biodigestores abastecidos, uma única vez, com os tratamentos supracitados. Para o cálculo do potencial de produção de biogás foram utilizados os dados de produção semanal em relação as quantidades de substrato, de sólidos totais e de sólidos voláteis. A análise da composição química do biogás foi realizada por meio de cromatografia gasosa sendo identificadas as frações de metano (CH4) e dióxido de carbono (CO2).


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  • Milk production in Brazil stands out as one of the main agricultural activities. However, the intensification of this production system results in large concentrations of solid and liquid residues, which are often applied to crops without previous treatment, which can cause soil degradation (salinization, contamination by heavy metals and pathogenic organisms), air pollution (emission of gases that cause greenhouse effect) and aquifers (eutrophication of rivers). In order to avoid these problems, it is recommended that stabilization of the residues, which are normally fresh dumps, be carried out before applying them to the soil. One way is the anaerobic degradation of organic matter that stands out from other treatments for generating, as a final product, biogas and digestate. The first chapter of this work aimed to evaluate the effect of anaerobic digestion of bovine manure, from the organic production system, at different times of hydraulic retention (HRT). Prototypes of batch supply bench biodigestors were built. The treatments consisted of different HRT: T0 - fresh bovine manure, without going through the anaerobic digestion process; T15; T30; T45; T60; T75; T90 and T240 - bovine manure after 15, 30, 45, 60, 75, 90 and 240 days of anaerobic digestion, respectively. After the stabilization of the manure, which was verified only after 90 days of anaerobic digestion (T90), the digestate was used as organic fertilizer for the cultivation of corn. In the second chapter, the effect of the digestate on corn productivity and the potential for its use as a biofertilizer were evaluated, in comparison with mineral fertilizer (urea). Losses of N-NH3 from bovine digestate and nitrogen fertilizer were also monitored. Eight treatments and four replications were evaluated, totaling 32 experimental units in a completely randomized design, namely: T0: control, T1: nitrogenous mineral fertilization (urea, 20 kg ha-1), T2: nitrogenous mineral fertilization (urea, 40 kg ha -1), T3: nitrogenous mineral fertilization (urea, 80 kg ha-1), T4: nitrogenous mineral fertilization (urea, 120 kg ha-1), T5: organic fertilization (bovine digestate, 20 t ha-1), T6 : organic fertilization (bovine digestate, 40 t ha-1), T7: organic fertilization (bovine digestate, 80 t ha-1), T8: organic fertilization (bovine digestate, 120 t ha-1). Finally, the third chapter was the evaluation of the quantity and quality of the biogas resulting from the anaerobic digestion process of bovine manure, swine manure and swine-bovine mixture (co-digestion). To carry out the experiment, prototypes of biodigesters supplied were used, only once, with the treatments mentioned above. To calculate the biogas production potential, weekly production data were used in relation to the amounts of substrate, total solids and volatile solids. The analysis of the chemical composition of biogas was carried out by means of gas chromatography and the fractions of methane (CH4) and carbon dioxide (CO2) were identified.

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  • JORGE LUIZ HERACLITO DE MATTOS
  • BIOPROSPECÇÃO DE MACROFUNGOS DA CLASSE BASIDIOMYCETES DA FLORESTA MÁRIO XAXIER

  • Orientador : RICARDO LUIZ LOURO BERBARA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALEXANDER SILVA DE RESENDE
  • CARLOS ANTONIO INACIO
  • ELIANE MARIA RIBEIRO DA SILVA
  • MARGARIDA GORETE FERREIRA DO CARMO
  • RICARDO LUIZ LOURO BERBARA
  • Data: 28/02/2020

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  • A produção de cogumelos no Brasil é ainda inexpressiva no cenário mundial, porém tem um grande potencial.
    Aproximadamente 25 cogumelos são utilizados na culinária atualmente e um número ainda menor é cultivado. 
    No Brasil, as espécies consumidas são: Boletus edulis (fungi secchi), Pleurotus ostreatus, Lentinula edodes
     (shiitake), Agaricus bisporus (champignon de Paris). Além desses, existem aqueles que são nativos e comestíveis,
     mas não são produzidos comercialmente, por exemplo: Auricularia fuscosuccinea, Macrolepiota procera, 
    Polyporus tenuiculus e Oudemansiella canarii sendo de grande relevância devido que podem ocorrer naturalmente 
    nas florestas e podem ser uma alternativa para a produção nacional. Uma agroindústria baseada em macrofungos 
    e seus produtos, precisa que o seu desenvolvimento tecnológico se apóie numa forte base científica, tendo-se em 
    mente a concepção de uso sustentável e preservação de recursos florestais. As florestas naturais brasileiras 
    abrigam um enorme potencial para a bioprospecção de fungos basidiomicetos de valor econômico. 
    Em três fragmentos da Mata Atlântica seria possível identificar, classificar e catalogar a ocorrência de cogumelos
     inda sem explorar e que podem ser de grande interesse econômico. Por este motivo, o projeto de pesquisa 
    visa determinar a ocorrência e identificar as espécies de macrofungos com potencial comestível em três 
    Unidades de Conservação (UCs) do Bioma Mata Atlântica na Baixada Fluminense – RJ. Além disso se propõe 
    seu posterior isolamento em condições axênicas, assim como o seu cultivo em substratos aproveitando 
    resíduos agroindustriais e comparação da Eficiência Biológica. Desta forma, estabelecendo uma metodologia 
    para sua posterior produção comercial.

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  • The production of mushrooms in Brazil is still inexpressive in the world scenario, but has great potential. Approximately 25 mushrooms are used in cooking today and even fewer are grown. In Brazil, the species consumed are: Boletus edulis (fungi secchi), Pleurotus ostreatus, Lentinula edodes (shiitake), Agaricus bisporus (champignon de Paris). Besides these, there are those that are native and edible, but are not commercially produced, for example: Auricularia fuscosuccinea, Macrolepiota procera, Polyporus tenuiculus and Oudemansiella canarii being of great relevance because they can occur naturally in the forests and can be an alternative to the production national. An agro-industry based on macro-fungus and its products, it needs that its technological development rests on a strong scientific base, having in mind the conception of sustainable use and preservation of forest resources. Brazilian natural forests harbor enormous potential for the bioprospecting of basidiomycete fungi of economic value. In three fragments of the Atlantic Forest it would be possible to identify, classify and catalog the occurrence of undiscovered mushrooms that may be of great economic interest. For this reason, the research project aims to determine the occurrence and to identify macrofung species with edible potential in three Conservation Units (UCs) of the Atlantic Forest Biome in Baixada Fluminense - RJ. In addition, it proposes its later isolation in axenic conditions, as well as its cultivation in substrates taking advantage of agroindustrial residues and comparison of Biological Efficiency. In this way, establishing a methodology for its subsequent commercial production.

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  • NATHALIA DE FRANÇA GUIMARÃES
  • Isolamento, identificação e promoção de crescimento de bactérias diazotróficas em diferentes genótipos do genêro Saccharum

  • Orientador : VERONICA MASSENA REIS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • VERONICA MASSENA REIS
  • ADELSON PAULO DE ARAUJO
  • EDERSON DA CONCEIÇÃO JESUS
  • LUC FELICIANUS MARIE ROUWS
  • LUIS HENRIQUE DE BARROS SOARES
  • Data: 28/02/2020

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  • Bactérias descritas como promotoras de crescimento vegetal podem atuar no desenvolvimento de cultivares de cana-de-açúcar através de vários mecanismos, como fixação biológica de nitrogênio, solubilização de nutrientes, síntese de sideróforos e hormônios de crescimento vegetal além de contribuir na resistência de estresses bióticos e abióticos de diferentes plantas. Diante disso, esse estudo teve como objetivo de avaliar a promoção de crescimento de bactérias diazotróficas inoculadas em cultivares pertencentes ao complexo Saccharum, e a partir de amostras radiculares, isolar e caracterizar bactérias destes diferentes genótipos. Diversos  experimentos foram conduzidos em casa de vegetação utilizando os cultivares: um pertencente a espécie Saccharum spontaneum - US72-1319, cinco de Erianthus arundinaceus - IJ76-364, IJ76-358, IJ76-359, IJ76-381 e IJ76-384; dois de Saccharum robustum - IJ76-414 e IM76-228, dois de Saccharum barberi - White Pararia e IN84-58, um Saccharum sinense  - Maneria, três Saccharum officinarum - Branca, Biscuit e Q45830 e um Miscanthus sp. – cultivar Fiji 15; todos oriundos dos banco de germoplasma da Embrapa. Foram desenvolvidos experimentos com delineamento em blocos casualizados (DBC) em esquema fatorial duplo (2x2) com cinco repetições. Os fatores foram: ausência ou presença de inoculação com cinco estirpes de bactérias diazotróficas: Gluconacetobacter diazotrophicus; Herbaspirillum seropedicae; Herbaspirillum. rubrisubalbicans; Paraburkholderia tropica e Nitrospirillum amazonense; e ausência ou não de tratamento térmico curto (TT) (52 °C por 30 min). Os mini-toletes (uma gema) foram dispostos em caixa contendo substrato estéril para avaliar a brotação, além de parâmetros biométricos de crescimento e análise da arquitetura radicular usando software WinRhizo Pro®. A partir do tecido radicular foram isoladas 88 estirpes bacterianas que formaram 18 agrupamentos usando caracteres morfológicos. Representantes destes grupos foram avaliados para identificação filogenética pelo sequenciamento da 16S além de características fisiológicas de promoção de crescimento. Os resultados de índice de velocidade de brotação e número de brotações mostram que a termoterapia afeta todas as espécies estudadas, com exceção das espécies IJ76-358, IJ76-364, US72-1319, que apresentaram sensibilidade neutra.  Já a inoculação afetou positivamente essas variáveis as espécies IJ76-315, IJ76-414, Biscuit, Branca e IM76-228 quando na ausência do TT e a Bamboo Rose na presença do TT. Dentre as sequências analisadas dois grupos pertencentes aos filos Proteobacteria e Firmicutes foram identificados e distribuídos em 16 gêneros. Os resultados sugerem que as bactérias selecionadas possuem potencial biotecnológico para promover o crescimento das plantas.


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  • Bacteria described as plant growth promoters can act on the development of sugarcane cultivars through various mechanisms, such as biological nitrogen fixation, nutrient solubilization, synthesis of siderophores and plant growth hormones, in addition to contributing to the resistance of biotic stresses and abiotic from different plants. Therefore, this study aimed to evaluate the growth promotion of inoculated diazotrophic bacteria in cultivars belonging to the Saccharum complex, and from root samples, isolate and characterize bacteria from these different genotypes. Several experiments were carried out in a greenhouse using the cultivars: one belonging to the species Saccharum spontaneum - US72-1319, five from Erianthus arundinaceus - IJ76-364, IJ76-358, IJ76-359, IJ76-381 and IJ76-384; two from Saccharum robustum - IJ76-414 and IM76-228, two from Saccharum barberi - White Pararia and IN84-58, one Saccharum sinense - Maneria, three Saccharum officinarum - White, Biscuit and Q45830 and one Miscanthus sp. - cultivate Fiji 15; all from Embrapa's germplasm bank. Experiments were developed with a randomized block design (DBC) in a double factorial scheme (2x2) with five replications. The factors were: absence or presence of inoculation with five strains of diazotrophic bacteria: Gluconacetobacter diazotrophicus; Herbaspirillum seropedicae; Herbaspirillum. rubrisubalbicans; Paraburkholderia tropica and Nitrospirillum amazonense; and absence or not of short thermal treatment (TT) (52°C for 30 min). The mini-specimens (one yolk) were placed in a box containing sterile substrate to evaluate sprouting, in addition to biometric growth parameters and analysis of root architecture using WinRhizo Pro® software. From the root tissue, 88 bacterial strains were isolated, forming 18 clusters using morphological characters. Representatives of these groups were evaluated for phylogenetic identification by sequencing the 16S in addition to physiological characteristics of growth promotion. The results of sprouting speed index and number of sprouts show that thermotherapy affects all species studied, with the exception of the species IJ76-358, IJ76-364, US72-1319, which presented neutral sensitivity. The inoculation positively affected these variables the species IJ76-315, IJ76-414, Biscuit, Branca and IM76-228 when in the absence of TT and Bamboo Rose in the presence of TT. Among the analyzed sequences, two groups belonging to the phyla Proteobacteria and Firmicutes were identified and distributed in 16 genera. The results suggest that the selected bacteria have biotechnological potential to promote plant growth

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  • PETER SOARES MEDEIROS
  • Caracterização da Interação entre Fungos Endofiticos Dark Septate e Plantas: Taxonomia e Simbiose


  • Orientador : JERRI ÉDSON ZILLI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JERRI ÉDSON ZILLI
  • IRENE DA SILVA COELHO
  • MARGARIDA GORETE FERREIRA DO CARMO
  • RAFAEL SANCHES PACHECO
  • ORIVALDO JOSE SAGGIN JUNIOR
  • GILMARA MARIA DUARTE PEREIRA
  • Data: 10/06/2020

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  • Fungos endofiticos dark septate (DSE) são ubíquos na natureza e reconhecidos mundialmente como promotores de crescimento vegetal. Entretanto, algumas funções ecológicas atribuídas a este grupo de fungos não estão bem esclarecidas e estudos revelam que as associações estabelecidas entre fungos DSE e suas plantas hospedeiras, a depender de aspectos específicos de tratamento, podem variar de uma interação simbiótica mutualista a uma associação parasítica com detrimento para a planta. Nesse sentido, teve como objetivos: (1) Efetuar a inoculação de cinco estirpes DSE (A101, A102, A103, A104 e A105) depositadas na coleção de fungos micorrízicos arbusculares da embrapa agrobiologia (COFMEA) em culturas agrícolas, incluindo a soja, feijão-caupi, feijão comum, sorgo, tomate, arroz, milho, abóbora, alface e mamão. (2) Avaliar a expressão de genes ligados a simbiose (SYMRK - Fator de micorrização) e patogenicidade (SISERK, SERK - Resposta de defesa) da cultura do tomate (Santa cruz Kada – Paulista) inoculada com as estirpes DSE A101 e A103. (3) Caracterizar os isolados DSE A101, A102, A103, A104 e A105 através de marcadores moleculares baseado nos genes da subunidade menor (SSU) 18S do rDNA, fator de translação e elongação (TEF), β-tubulina (TUB) e Actina (ACT) visando a identificação taxonômica. Os experimentos de patogenicidade foram conduzidos em solo esterilizado, em casa de vegetação não climatizada, cada cultura foi inoculada de forma separada, com três repetições de vaso para cada fungo, incluindo as plantas controle, sem a presença de fungo. O experimento da expressão gênica consistiu de quatro tratamentos representados pelo, controle positivo (Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici), controle negativo (sem presença de fungo) e duas estirpes DSE A101 e A103, inoculados em raizes de tomate (var. Santa cruz kada – Paulista). No geral, as culturas apresentaram um desenvolvimento vegetativo normal, sem efeitos negativos ou sintomas de patogenicidade induzidos pelos tratamentos representados pelos isolados DSE A101, A102, A103, A104 e A105 quando comparadas as plantas controle, demonstrando nenhum comportamento patogênico. O isolado A102 foi identificado como Cladosporium sp. Os isolados A104 e A105 representam estirpes inseridas na família Lentitheciaceae (ordem Pleosporales) e os isolados A101 e A103 permanecem táxons desconhecidos. 


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  • Endophytic dark septate fungi and plants: dormant pathogens or pathogens, continuous endophytic and biotechnological application in agriculture

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  • MATEUS MARQUES BUENO
  • Produção de mudas de espécies florestais da Mata Atlântica, utilizando manejo automátco da irrrigação, substrato com biossólido e níveis de sombreamento

  • Orientador : DANIEL FONSECA DE CARVALHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DANIEL FONSECA DE CARVALHO
  • MARINALDO FERREIRA PINTO
  • NIVALDO SCHULTZ
  • ALEXANDER SILVA DE RESENDE
  • CARLOS RODRIGUES PEREIRA
  • Data: 31/07/2020

  • Mostrar Resumo
  • O aumento da demanda por mudas de espécies arbóreas nativas torna importante a otimização dos fatores de produção que afetam os parâmetros de qualidade, como os níveis de suplementação hídrica e luminosidade. A falta de informações sobre a necessidade hídrica de espécies arbóreas promove desperdício de água na produção de mudas em viveiros. A eficiência do uso da água, os indicadores de crescimento e parâmetros de qualidade foram avaliados em seis espécies nativas da Mata Atlântica, mediante a condução de experimentos no período de setembro de 2018 a dezembro de 2019. Foram conduzidos dois grupos de experimentos: (i) em estufa, na fase de produção de mudas, quando quatro níveis de reposição hídrica foram aplicados por gotejamento em mudas de Schizolobium parahyba (Vell.) Blake, Cytharexylum myrianthum Cham. e de Ceiba speciosa Ravenna, e em seguida, com reposição hídrica uniforme; e (ii) em bancadas ao ar livre, quando mudas das espécies Dalbergia nigra (Vell.) Allemão ex Benth., Apuleia leiocarpa (Vogel) J.F.Macbr e Hymenaea courbaril L. foram produzidas em quatro níveis de sombreamento, simulando condições de viveiros comerciais. Em todos os experimentos, na fase de mudas, utilizou-se o manejo automatizado de irrigação, com armazenamento instantâneo do número de acionamento e do volume de água aplicado. O biossólido, proveniente do tratamento e estabilização do lodo de esgoto, foi utilizado como substrato na fase de mudas (tubetes de 280 cm-3) e material de solo arenoso na fase inicial de crescimento (vasos de 18 dm-3). De forma geral, as mudas do primeiro grupo de experimentos apresentaram desenvolvimento acima dos padrões aplicados para plantio em campo antes dos 80 dias após a emergência (DAE), para os tratamentos com maior reposição hídrica das mudas. Para os tratamentos com menor reposição de água, a recuperação das mudas foi rápida e o crescimento satisfatório, a partir dos 30 dias após  plantadas em vasos. Na fase de mudas, S. parahyba, C. myrianthum e C. speciosa receberam, respectivamente, 2,40, 1,08 e 0,85 L por planta, para o tratamento com reposição de 100% da necessidade hídrica (V4); na fase de crescimento inicial (230 DAE), os volumes totais de água foram, respectivamente, 70,0, 50,3 e 52,7 L por planta. As espécies arbóreas do primeiro grupo de experimento apresentaram baixa sensibilidade ao crescimento em resposta ao déficit hídrico, e eficiências hídricas distintas entre as fases de muda e crescimento inicial, com os maiores valores de altura (80,7 e 17,0 cm L-1) e diâmetro (2,1 e 0,5 mm L-1) nas duas fases para a C. speciosa. Para o segundo grupo de experimentos, os volumes totais de água aplicados foram de 70,0; 50,3 e 52,7 L por planta, respectivamente, para D. nigra, A. leiocarpa e H. courbaril, apresentando melhores resultados nos níveis de sombreamentos de, respectivamente, 37 e 58%; 37% e a pleno sol. Maiores produtividades de água de irrigação (PAi) para as espécies D. nigra e A. leiocarpa estão associadas às mudas dos tratamentos que apresentaram melhor desempenho de crescimento e qualidade. Pode-se concluir que a aplicação de água em resposta à necessidade hídrica das mudas de espécies arbóreas, via manejo de irrigação automatizado, e a identificação da taxa de sombreamento ideal garantem a produção de mudas de qualidade e com baixo volume de água.


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  • The increase in demand for native tree species seedlings makes it important to optimize the production factors that affect quality parameters, such as water supplementation and luminosity levels. The lack of information on the tree species water requirement promotes waste of water in the of seedlings production in nurseries. Water use efficiency, growth indicators and quality parameters were evaluated in six native species of the Atlantic Forest, by conducting experiments from September 2018 to December 2019. Two groups of experiments were carried out: (i) in the greenhouse, in the seedling production phase, when four levels of water replacement were applied by dripping to seedlings of Schizolobium parahyba (Vell.) Blake, Cytharexylum myrianthum Cham. and Ceiba speciosa Ravenna, and posteriorly, with uniform water replacement; and (ii) on outdoor benches, when seedlings of the Dalbergia nigra (Vell.) Allemão ex Benth., Apuleia leiocarpa (Vogel) JFMacbr and Hymenaea courbaril L. species were produced in four shading levels, simulating commercial nursery conditions. In all experiments, in the seedling phase, automated irrigation management was used, with instant storage of the number of actuations and the volume of water applied. The biosolid, from the treatment and stabilization of the sewage sludge, was used as a substrate in the seedling phase (280 cm-3 tubes) and sandy soil material in the initial growth phase (pots 18 dm-3). In general, the seedlings of the first group of experiments showed development above the standards applied for planting in the field before 80 days after emergence (DAE), for treatments with greater water replacement of seedlings. For treatments with less water replacement, the seedling recovery was fast and the growth was satisfactory, after 30 days after planting in pots. In the seedling phase, S. parahyba, C. myrianthum and C. speciosa received, respectively, 2.40, 1.08 and 0.85 L per plant, for treatment with replacement of 100% of the water requirement (V4); in the initial growth phase (230 DAE), the total water volumes were, respectively, 70.0, 50.3 and 52.7 L per plant. The tree species in the first experiment group showed low sensitivity to growth in response to water deficit, and distinct water efficiencies between the seedling and initial growth phases, with the highest height (80.7 and 17.0 cm L-1 ) and diameter values (2.1 and 0.5 mm L-1) in the two phases for C. speciosa. For the second group of experiments, the total volumes of water applied were 70.0; 50.3 and 52.7 L per plant, respectively, for D. nigra, A. leiocarpa and H. courbaril, presenting better results in the shading levels of, respectively, 37 and 58%; 37% and in full sun. Higher water productivity of irrigation (PAi) for the D. nigra and A. leiocarpa species are associated with the seedlings of the treatments that showed better growth and quality performance. It can be concluded that the application of water in response to the water needs of seedlings of tree species, via automated irrigation management, and the identification of the ideal shading rate guarantee the production of quality seedlings with low water volume.

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  • JULIANA SILVA DE SOUZA
  • Fatores condicionantes para tomada de decisão em uso e manejo do solo por agricultores familiares no PA Zé Pureza, RJ. 

  • Orientador : LUCIA HELENA CUNHA DOS ANJOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUCIA HELENA CUNHA DOS ANJOS
  • EVERALDO ZONTA
  • CLAUDIA JOB SCHMITT
  • JOÃO ROBERTO CORREIA
  • ALBA LEONOR DA SILVA MARTINS
  • Data: 27/08/2020

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  • S

    O objetivo deste estudo de caso foi discriminar os principais fatores que influenciam as escolhas de uso da terra e manejo do solo, moldando a tomada de decisão dos agricultores familiares do projeto de assentamento (PA) Zé Pureza-RJ. Para atingir tal objetivo, foram avaliados os principais parâmetros que configuraram a racionalidade das escolhas de uso da terra e manejo dos solos pelos agricultores familiares, e caracterizado o espaço físico e social no qual estão inseridos. Inicialmente, foram realizadas entrevistas baseadas em roteiros com itens socioeconômicos e os tipos de exploração e manejo da terra adotados, além da caracterização física das unidades de produção. Com base nas respostas das duas primeiras entrevistas com 20 famílias do PA Zé Pureza, foi elaborado outro questionário estruturado sobre uso e manejo do solo. Este questionário foi aplicado em entrevistas com cada família e as respostas objetivas deram suporte a análise multivariada. De posse do histórico de uso e manejo da terra foram selecionadas áreas representativas dos principais tipos de uso para avaliação da qualidade do solo usando alguns atributos (pH, Ca+Mg, K, P, Al, Al+H, N, C, Carbono Orgânico Total - COT, Carbono Orgânico Particulado – COP, Carbono Orgânico associado aos minerais - COam e Matéria Orgânica Leve – MOL). Como resultados foi constatado que a criação do assentamento Zé Pureza ocasionou mudança abrupta na cobertura do solo, de uma área com uso homogêneo de pastagem para um mosaico que inclui lavouras e a pastagem. As escolhas de uso da terra e de práticas agrícolas adotadas pelos agricultores, que configuram este mosaico, não retratam seus conhecimentos e percepções, mas as suas limitações de recursos. A baixa utilização de adubos, de agroquímicos, a época e o local da gradagem, a divisão dos pastos, a falta de registros da produção, não se configuram como escolhas e sim pela condição que lhes é imposta. Inclusive, por vezes, conflitando com a leitura/percepção/conhecimento que esses agricultores fazem do ambiente e das próprias práticas. A configuração atual das escolhas dos agricultores do assentamento Zé Pureza é moldada por questões de ordem estrutural. A baixa escolaridade, ausência de assistência técnica e o limitado recurso financeiro fomentam um ciclo que conduz a condições cada vez menos favoráveis para escolhas assertivas. Uma proposta de alteração do modo de produzir dos agricultores terá maior adesão se ela conduzir a maior estabilidade financeira e a redução do esforço do trabalho exercido. A aplicação de métodos de Análise de Correspondência Múltipla seguidos de Cluster hierárquico corroborou o padrão capturado pela estatística descritiva do conjunto das respostas ao questionário. A ausência de agrupamentos bem distintos e a baixa variância capturada pelos modelos indicam que fatores de ordem estrutural condicionam as escolhas e as percepções dos agricultores. O que sugere que fatores limitantes de ordem estrutural geram comportamento disperso dos agricultores (objetos), por responderem à oportunidades individuais. Um cenário favorável à adoção e manutenção a longo prazo de práticas conservacionistas do solo implica na redução da vulnerabilidade das estratégias de reprodução dos agroecossistemas por meio da ampliação da autonomia destes agroecossistemas.


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  • The objective of this case study was to discriminate the main factors that influence the choices of land use and soil management, shaping the decision making of family farmers in the Zé Pureza-RJ agrarian reform settlement project. In order to achieve this objective, there were evaluated the main parameters that shaped the rationality of land use and land management choices of family farmers, and the physical and social space in which they are inserted was characterized. Initially, interviews were conducted based on scripts with socioeconomic items and another with types of exploration and land management adopted, in addition to characterization of production units. Based on the answers from interviews with 20 families in Zé Pureza settlement, a structured questionnaire on land use and management was elaborated. This questionnaire was applied through interviews with each family, and the objective answers supported the multivariate analysis. For the refinement of maps of the use and environmental characterization of the settlements, obtained by satellite images, field surveys were carried out, concomitant to the interviews. Based on the history of land use and management, representative areas of main types of usage were selected for assessment of soil quality using some atrributes (pH, Ca+Mg, K, P, Al, Al+H, N, C, Total Organic Carbon - TOC, Particulate Organic Carbon – POC, mineral-associated Organic Carbon - MinOC and Light Organic Matter- MOL). As a result, it was found that the creation of the Zé Pureza settlement caused an abrupt change in the land coverage, from an area with homogeneous pasture to a mosaic of usages, including crops and pasture. The choices of land use and agricultural practices adopted by farmers, which configure this mosaic, do not portray their knowledge and perceptions, but their resource limitations. The low use of fertilizers, agrochemicals, the time and place of harrowing, the division of pastures, the absence of production registers, are not configured as choices, but due to the condition imposed on them. Even, sometimes, conflicting with the perception / knowledge that these farmers have of the environment and their own practices. The current configuration of the choices of farmers in the Zé Pureza settlement is shaped by structural issues. Low schooling, lack of technical assistance and limited financial resources foster a cycle that leads to less and less favorable conditions for assertive choices. A proposal to change the farmers' way of production will have greater adherence if it results in greater financial stability and reduction in need of family workforce. The application of methods of Multiple Correspondence Analysis, followed by hierarchical Cluster, corroborated a pattern captured by the descriptive statistics of the data from the questionnaires. The absence of very distinct clusters and the low variance captured by the models indicate that structural factors are conditioning farmers' choices and perceptions. This suggests that structural limiting factors generate a dispersed behavior of farmers (objects), as they respond to individual opportunities. A favorable scenario for the adoption and long-term maintenance of soil conservation practices implies in reducing the vulnerability of agro-ecosystems reproduction strategies by expanding the autonomy of these agro-ecosystems.

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  • CARLOS ALBERTO RIBEIRO DE MOURA
  • Influência das formigas edáficas nas propriedades físicas, químicas e microbiológicas do solo em um gradiente de uso da terra.

  • Orientador : MARIA ELIZABETH FERNANDES CORREIA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABRICIO BEGGIATO BACCARO
  • EDERSON DA CONCEIÇÃO JESUS
  • FABIO SOUTO DE ALMEIDA
  • LUCIA HELENA CUNHA DOS ANJOS
  • MARIA ELIZABETH FERNANDES CORREIA
  • MARIELLA CAMARDELLI UZÊDA
  • Data: 25/09/2020

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  • Este estudo abordou os efeitos decorrentes da ação de Solenopsis invictaBuren sobre a bioturbação e estoques de nutrientes em solos sob manejo agroecológico, ocorrência de fixação biológica e atração da assembleia de formigas por cultivos de plantas atrativas. As formigas edáficas são um grupo importante de bioturbadores e são amplamente encontradas em agroecossistemas. S. invicta é classificada funcionalmente como predadora generalista, sendohábil em explorar ambientes perturbados. No Capítulo I foi testada a hipótese de que S. invicta ao construir seus ninhos e agir como vetor biológico de nutrientes, altera os teores de nutrientes e parâmetros de fertilidade do solo (C, N, P, K, Ca, Mg, Si, H+Al, V%), assim como as frações granulométricas e a assembleia de fitólitos (Poaceae, Eudicotyledonae, Arecaceae, Cyperaceae). No Capítulo II foi testada a hipótese de que S. invictaestabelece associação com bactérias fixadoras de nitrogênio.  E no Capítulo III foi verificada a capacidade de se empregar plantas atrativas (PAs) na atração da mirmecofauna. Nos ninhos de S. invicta se observou aumento nos teores de C, P, K e V% e uma redução na acidez total, assim como redução no teor de argila total e aumento no teor de areia grossa. A assembleia de fitólitos sofreu alterações em três dos quatro grupos analisados e os teores de silício PASi (Si disponível para plantas), ASi (sílica amorfa) e AIF (fração insolúvel em ácido) apresentaram forte aumento em relação ao solo testemunha sendo que ASi apresentou diferença média de 243,23 g.kg-1 de solo. Todas as amostras submetidas à análise de redução de acetileno apresentaram produção de etileno e a fixação média foi de 4,3 nmol de N fixado.g (peso úmido).h-1(n=44). As bactérias associadas a S. invicta foram identificadas através de metagenômica. Os gêneros que abrangem espécies com capacidade conhecida de FBN compõem em média 26,24% dos gêneros presentes nas amostras e o modelo de regressão foi significativo para os gêneros Bradyrhizobium (p = 0,0025; R² = 0,5464) e Sphingomonas (p = 0,00434; R² = 0,506). Os dados de atividade no experimento de PAs submetidos à análise multivariada de PERMANOVA não detectou diferença entre tratamentos, mas detectou entre coletas que se traduz como efeito do tempo decorrente desde a última aração. A recomendação para atração de formigas seria a de se manter a cobertura vegetal ainda que espontânea e que estes refúgios não sejam submetidos ao revolvimento do solo, promovendo assim a diversidade da mirmecofauna e os serviços que ela pode prover.Estes dados podem ter impacto nos estudos de carbono no solo, em especial sua componente inorgânica, no entendimento da dinâmica do silício e servir de base para estudos com bactérias solubilizadoras ao apontar os ninhos como possíveis centros de atividade destas bactérias. Supõe-se que a FBN em S. invicta seja um holofenótipo importante para o sucesso da espécie como holobionte invasor e hábil em explorar áreas perturbadas. Este é o primeiro estudo indicando a ocorrência de FBN em operárias de formigas e revela uma fonte não quantificada nos agroecossistemas.


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  • MOURA, Carlos Alberto Ribeiro de. Influence of edaphic ant fauna on physical, chemical and microbiological properties of soils in a land use gradient. 2019. 000 p. Thesis (Doctor Science in Agronomy, Soil Science). Instituto de Agronomia, Departamento de Solos, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2019.
      

    This study addressed the effects of the Solenopsis invicta Buren (SI) on bioturbation and nutrient stocks in soils under agroecological management, the occurrence of biological nitrogen fixation in SI and the attraction of ant assemblyto attractive plant crops. Edaphic ants are an important group of bioturbators, and SI are widely found in agroecosystems. SI can be classified as generalist predators and are efficient at exploring disturbed environments. In Chapter I, the hypothesis that SI when building their nests and acting as biological vectors of nutrients alters nutrient levels and soil fertility parameters as C, N, P, K, Ca, Mg, Si, H + Al, V%, the granulometric fractions and the phytoliths assembly (Poaceae, Eudicotyledonae, Arecaceae, Cyperaceae) was verified. In Chapter II, the hypothesis that this SI in association with nitrogen-fixing bacteria would be able to perform biological nitrogen fixation was assessed. And in Chapter III, the ability to use attractive plants (PAs) to attract the myrmecofauna was tested. There was an increase in the concentration of C, P, K, in V% and coarse sand and a reduction in total acidity and in total clay in the nests. The phytolith assembly changed in three of the four groups analyzed and the silicon content PASi (Si available for plants), ASi (amorphous silica) and AIF (acid insoluble fraction) showed a strong increase in relation to the control soil, with ASi presenting mean difference of 243.23 g.kg of soil. All samples submitted to acetylene reduction analysis showed ethylene production and the average fixation was 4.3 nmol of fixed N. g (wet weight).h-1 (n = 44). The bacteria associated with SI were identified through metagenomics. The genera that comprise species with known FBN capacity make up an average of 26.24% of the genera present in the samples and the regression model was significant for the genera Bradyrhizobium (p = 0.0025; R² = 0.5464) and Sphingomonas (p = 0.00434; R² = 0.506). The activity data obtained in the PAS experiment submitted to multivariate analysis of PERMANOVA did not detect any difference between treatments but detected between sampling events which translates as an effect of the time that has elapsed since the last plowing. These silicon data can have an impact on soil carbon studies, especially its inorganic component, on the understanding of silicon dynamics and serve as a basis for studies with solubilizing bacteria by pointing out nests as possible centers of activity for these bacteria. It is assumed that FBN in SI is an important holophenotype for the success of SI as an invading holobiont and skilled in exploring disturbed areas. This is the first study indicating the occurrence of FBN in ant workers and reveals a source not yet quantified in agroecosystems and natural ecosystems. As there was no effect of the treatments, it is recommended that a vegetation cover is maintained, even if spontaneous, and that these refuges are not submitted to plowing, thus maintaining the diversity of the myrmecofaunaand the services that itcan provide.

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  • RENAN PINTO BRAGA
  • Caracterização funcional do fator de transcrição OsDof26 via nocaute gênico e análise do perfil metabólico em arroz

  • Orientador : MANLIO SILVESTRE FERNANDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDRE MARQUES DOS SANTOS
  • ANDRES CALDERIN GARCIA
  • LUIZ MORS CABRAL
  • MANLIO SILVESTRE FERNANDES
  • RAFAELA ELOI DE ALMEIDA ALVES
  • Data: 30/10/2020

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  • O metabolismo e Nitrogênio e Carbono são peças chave na melhoria da produção de alimentos, que precisa aumentar para manter a alimentação da crescente população humana. Fatores de Transcrição são proteínas regulatórias da expressão gênica e podem ser elementos chave no controle de rotas metabólicas complexas. Fatores de Transcrição do Tipo DNA Binding with One Finger (Dof) são exclusivos de plantas verdes e estão diretamente relacionados a eventos metabólicos exclusivos ao reino vegetal.
    Este trabalho teve como objetivo verificar a provável função do Fator de Transcrição OsDof26 por meio do nocaute gênico utilizando a tecnologia CRISPR-Cas9 e sua possível influência no metabolismo de Nitrogênio e Carbono. Os resultados obtidos apontam que nocaute gênico deste Fator de Transcrição prejudicou a planta de arroz, reduzindo sua produção de biomassa e grãos. Também verificou-se o acúmulo de carboidratos necessários ao metabolismo primário de carbono e assimilação do Nitrogênio nas raízes.


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  • Nitrogen and Carbon metabolism are key parts in improving food production, which needs to increase to maintain the diet of the growing human population.
    Transcription factors are regulatory proteins of gene expression and can be key elements in the control of intricated metabolic pathways. DNA Binding with One Finger (Dof) Transcription Factors are unique to green plants and are directly related to metabolic events unique to the plant kingdom. This study aimed to verify the probable function of the OsDof26 Transcription Factor through gene knockout using CRISPR-Cas9 technology and its possible influence on nitrogen and carbon metabolism. The results obtained show that the absence of this Transcription Factor harmed the rice plant, reducing its production of biomass and grains. There was also the accumulation of carbohydrates necessary for primary carbon metabolism and nitrogen assimilation in roots.

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  • CAMILA ALMEIDA DOS SANTOS
  • Balanço de Nitrogênio e Emissões de N2O de Pastagem Exclusiva de Braquiária Marandu ou Consorciada com Desmódio

  • Orientador : BRUNO JOSÉ RODRIGUES ALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLAUDIA DE PAULA REZENDE
  • DANIEL RUME CASAGRANDE
  • ABMAEL DA SILVA CARDOSO
  • BRUNO JOSÉ RODRIGUES ALVES
  • ERIKA FLAVIA MACHADO PINHEIRO
  • Data: 27/11/2020

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  • Modelos sustentáveis de manejo de pastagens buscam constantemente formas de produção animal com menor impacto ambiental. A introdução de leguminosas forrageiras em sistemas de pastagens pode representar uma alternativa ao uso de fertilizantes nitrogenados. Buscando entender o balanço de nitrogênio e as emissões de N2O de pastagem exclusiva de Brachiaria brizantha cv Marandu ou consorciada com leguminosa Desmodium heterocarpon, quatro hipóteses foram levantadas: a primeira é que o consórcio da leguminosa Desmodium heterocarpon (desmódio) com Brachiaria brizantha cv Marandu se mantém persistente ao longo dos anos e permite produtividade similar, ou superior, em relação a pastagem de Marandu em monocultura fertilizada com 150 kg N ha-1 ano-1; a segunda hipótese é que a fração do N excretado pelos bovinos que é convertida em N2O não se modifica em pastagens fertilizadas com ureia e pastagens consorciadas com desmódio, assim como as emissões de CH4 das fezes; a terceira é que as emissões basais de N2O são maiores em pastagens com leguminosas em comparação as pastagens de Marandu, mas que a adição de fertilizante nitrogenado modifica essa condição, tornando maiores as emissões de N2O do sistema fertilizado; e a quarta hipótese é que a entrada de N via FBN ou por fertilização nitrogenada supre a demanda de N das pastagens, e tem potencial para compensar as perdas de N. O estudo foi desenvolvido na Estação Experimental de Zootecnia do Extremo Sul da Bahia (ESSUL) unidade de pesquisa da Comissão Executiva do Plano da Lavoura Cacaueira (CEPLAC) em Itabela – BA. O delineamento experimental utilizado foi blocos casualizados com 3 tratamentos, B. brizantha fertilizada com 150 kg N ha-1 ano-1 , B. brizantha consorciada com Desmodium heterocarpon e pastagem de B. brizantha sem adição de N. Cada parcela foi composta por 5 piquetes, e o sistema de pastejo utilizado foi rotacionado com 7 dias de ocupação e 28 dias de descanso. Os resultados obtidos permitiram concluir que a pastagem consorciada de Desmodium heterocarpon com Capim-Marandu promoveu produção de forragem e de bovinos de corte semelhantes a pastagem de Capim-Marandu + 150 kg N ha-1 ano-1 e que o manejo adotado permitiu a persistência da leguminosa no sistema, com potencial para uso em pastagens tropicais. O sistema consorciado com leguminosa resultou em uma mudança na via de excreção de N, ocorrendo maior excreção nas fezes. O FE de N2O e a fração perdida de NH3 pela urina é semelhante na pastagem consorciada e fertilizada, e o FE de N2O para as fezes é menor na pastagem consorciada. A entrada de N via fertilização nitrogenada ou pela leguminosa utilizada no consórcio aumentam as emissões basais de N2O, sendo maior pela adição de fertilizante nitrogenado em relação a introdução da leguminosa. A fertilização com ureia resulta em perdas de N por volatilização de amônia e por emissão de N2O em magnitudes inferiores ao que se pode estimar com os respectivos fatores de perda default existentes na guia do IPCC. Tanto a fertilização nitrogenada de 150 kg N ha-1 na forma de ureia quanto a entrada de N via FBN por meio do consórcio com D. heterocarpon permitem compensar a saídas de N nos sistemas de produção de bovinos à pasto. Por outro lado, a adição de fertilizantes nitrogenados proporciona
    maiores emissões de gases de efeito estufa em comparação a estratégia de consórcio com leguminosa.


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  • Sustainable pasture management models constantly seek ways of animal production with lessenvironmental impact. The introduction of forage legumes in pasture systems may represent an alternative to the use of nitrogen fertilizers. Seeking to understand the nitrogen balance and N2O emissions from exclusive pasture of Brachiaria brizantha cv Marandu or mixed with Desmodium heterocarpon legumes, four hypotheses were raised: the first is that with the introduction of the legume Desmódio in pastures of Marandú braquiária it is possible to achieve similar or higher productivity in relation to the pasture of B. brizantha cv Marandu in a monoculture fertil ized with 150 kg N ha-1 year-1 and that an adequate management allows the legume to persist in the system; the second hypothesis is that the fraction of N excreted by cattle that is converted into N2O does not change in pastures fertilized with urea and pastures mixed with Desmódi0, as well as mandatory CH4 in dung; the third is that the bases of N2O are greater in pastures with legumes compared to pastures of Marandu, but that the addition of nitrogen fertilizer modifies this condition, making it larger as supplied with N2O from the fertilized system; and the fourth hypothesis is that the entry of N via BNF or nitrogen fertilization meets the demand for N from pastures, and has the potential to compensate for losses of N.The study was carried out on the Animal Husbandry Experimental Station of the Extreme South of Bahia (ESSUL), belonging to the Cocoa Research Organisation (CEPLAC) located in the municipality of Itabela, Bahia. The experimental design used was randomized blocks with 3 treatments, B. brizantha fertilized with 150 kg N ha-1 year-1, B. brizantha mixed with Desmodium heterocarpon and pasture of B. brizantha without adding N. Each plot was composed of 5 paddocks, and the grazing system used was rotated with 7 days of occupation and 28 days of rest. The results obtained allowed to conclude that the mixed pasture of Desmodium heterocarpon with Capim-Marandu promoted production of forage and beef cattle
    similar to the pasture of Capim-Marandu + 150 kg N ha-1 year-1 and that the adopted management allowed the persistence of legume in the system, with potential for use in tropical pastures. The system mixed grass/legume resulted in a change in the N excretion pathway, with greater excretion in the dung. The N2O EF and the fraction of NH3 lost through urine is similar in mixed grass/legume and fertilized pasture, and the N2O FE for dung is lower in mixed pasture. The entry of N via nitrogen fertilization or by the legume used in the mixed increases background N2O, being greater by the addition of nitrogen fertilizer in relation to the introduction of the legume. Urea fertilization results in N losses due to ammonia volatilization and N2O emission in magnitudes lower than what can be estimated with the respective default loss factors in the IPCC guide. Both the nitrogen fertilization of 150 kg N ha-1 in the form of urea and the entry of N via FBN through the consortium with D. heterocarpon allow to compensate for N outflows in pasture cattle production systems. On the other hand, the addition of nitrogen fertilizers provides greater emissions of greenhouse gases compared to the mixed strategy with legumes.

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  • KERLY MARTÍNEZ ANDRADE
  • Caracterização e Seleção de Leveduras Promotoras de Crescimento Vegetal

  • Orientador : JERRI ÉDSON ZILLI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSÉ ROBERTO DE ASSIS RIBEIRO
  • MÁRCIA MARIA ROSA MAGRI
  • ANDRES CALDERIN GARCIA
  • JERRI ÉDSON ZILLI
  • NORMA GOUVÊA RUMJANEK
  • Data: 03/12/2020

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  • As leveduras são fungos unicelulares que podem ser encontrados naturalmente na rizosfera e na filosfera das plantas. Algumas espécies têm a capacidade de participar em diferentes processos biotecnológicos importantes, tais como: controle biológico de fungos por sua capacidade de produzir toxinas killer, produção de sideróforos e outros compostos conhecidos como promotores de crescimento vegetal. Este trabalho teve como objetivo avaliar a ação de promover o crescimento de plantas por leveduras provenientes de ambientes naturais e coleções de leveduras. Foram isoladas de raízes de plantas de arroz e feijão 14 linhagens de leveduras, as quais foram avaliadas inicialmente com testes de germinação in vitro, experimentos em casa de vegetação e campo.  Os isolados com comportamento de promoção de crescimento foram identificados por taxonomia clássica convencional e através do sequenciamento da região espaçador interno transcrito (ITS) e os domínios D1 / D2 da subunidade grande do gene rRNA. Foram feitos testes de mecanismos de ação de promoção de crescimento como, produção de toxina killer, compostos voláteis, ácido indol-acético (AIA),  Presença da enzima 1 -aminociclopropano-1-carboxilato (ACC) deaminase, solubilização de fosfatos, zinco, alumínio e sideróforos, além de avaliação de antagonismo a patógenos em meios de cultura sólido. Os resultados obtidos na seleção de leveduras promotoras do crescimento indicaram três espécies de leveduras com bons resultados (Torulaspora indica, Candida intermedia e Spatasfora suhi, proporcionaram maior crescimento radicular em 23% e 18% na parte aérea e 25% na biomassa fresca total em comparação ao controle, indicando que estas leveduras realizam mecanismos que proporcionam maior crescimento das plantas. Isto é relevante, considerando que o desenvolvimento adicional no sistema radicular fornece melhores condições para a absorção de nutrientes e outros compostos vegetais para desenvolver o seu ciclo de crescimento. Não foram obtidos resultados positivos para nenhuma levedura nos testes de produção de compostos voláteis e ACC e solubilização de alumínio, sendo que todas as leveduras isoladas das raízes das plantas foram capazes de produzir atividade killer, AIA e solubilizar fosfatos e oxido de zinco o que contribuiria para a promoção do crescimento vegetal.


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  • Yeasts are single-celled fungi that can be found naturally in the rhizosphere and in the phyllosphere of plants. Some species are able to participate in different important biotechnological processes, such as : biological control of fungi for their ability to produce killer toxins, production of siderophores and other effects used as promoters of plant growth. This work aimed to evaluate the action of promoting the growth of plants by yeast. Results of natural environments and yeast collections. Roots of rice and beans were isolated from 14 yeast lines, as they were evaluated with in vitro germination tests, experiments in a greenhouse and field. Users with growth promotion behavior were affected by the classic taxonomy and by the sequencing of the transcribed internal spacer region (ITS) and the D1 / D2 domains of the large subunit of the rRNA gene. Mechanisms of action to promote growth, production of killer toxins, volatile compounds, indolacetic acid (AIA), presence of 1-aminocyclopropane-1-carboxylate (ACC) deaminase enzyme, solubilization of phosphates, zinc, aluminum and siderophores, were tested. The evaluation of antagonism and pathogens in solid culture media. The results obtained in the selection of growth-promoting yeasts indicated three species of yeasts with good results (Torulaspora indica, Candida intermedia and Spatasfora suhi), provide greater root growth in 23% and 18% in the aerial part and 25% in the total biomass at the end This comparison is relevant, considering that the additional development in the root system helps to improve the conditions of absorption of nutrients and other plant compounds for the development of the growth cycle. achieved positive results for any test of production of volatile compounds and ACC and aluminum solubilization, and all yeasts isolated from plant roots were able to produce killer activity, AIA and solubilize phosphates and zinc oxide or that contribute to the promotion of plant growth.

18
  • MARIANA FERREIRA RABELO FERNANDES
  • Prospecção de Microrganismos para Controle de Fungos em Sementes da Cultura da Soja

  • Orientador : JERRI ÉDSON ZILLI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JERRI ÉDSON ZILLI
  • EVERALDO ZONTA
  • CARLOS ALBERTO TUÃO GAVA
  • EDERSON DA CONCEIÇÃO JESUS
  • RAFAEL SANCHES PACHECO
  • Data: 15/12/2020

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  • A soja é uma das culturas mais importantes na economia brasileira. Essa cultura se expande facilmente em termos de área cultivada e produtividade. Contudo, essa expansão aumentou as perdas causadas por pragas e patógenos o que pode levar à uma substancial redução na produtividade da cultura. O gerenciamento do ataque de fungos em sementes na cultura da soja é uma tarefa complexa, no qual o controle baseia-se principalmente no uso de pesticidas químicos. Em virtude do efeito destes na redução de células viáveis de bactérias para nodulação, bem como, do sério problema que o uso desses produtos representa para meio ambiente, novos estudos se fazem necessários para viabilizar o uso de estratégias integradas de manejo de doenças e pragas. No Brasil, estima-se que mais de 90% das lavouras de soja fazem uso de fungicidas para tratamento de sementes, no qual a incompatibilidade entre o tratamento de sementes com determinados fungicidas e o uso de inoculantes tem sido considerada um problema relacionado a redução FBN na cultura da soja do país. Diante do exposto, o trabalho teve por finalidade selecionar e avaliar bactérias antagônicas a fungos que atacam sementes de soja no momento da germinação. Foram triadas cerca de 877 estirpes dos gêneros Pseudomonas, Bacillus e Paraburkholderia e avaliados seus efeitos antagônicos contra os fungos F. piperis, F. semitectum, P. sojae, C. cassiicola, S. sclerotiorum, A. flavus, R. solani, Cladosporium sp. e Pleosporales. Das estirpes avaliadas duas foram selecionadas, BR 10788 e BR 11793, para avaliações a nível de casa-de-vegetação. Estas se mostraram capazes de inibir o ataque dos fungos as sementes e propociaram melhor emergência das plântuas em comparação tanto ao tratamento controle quanto ao tratamento químico. Dessa forma, tem-se que estirpes de Bacillus e Paraburkholderia possuem potencial para tratamento de sementes de soja em substituição ao tratamento químico de sementes tornando uma opção atrativa uma vez que além de diminuir o potencial de ataque desses patógenos, garante patamares mais elevados de FBN.


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  • The increase in costs of chemical control for pests and pathogens, the loss of efficiency of some of these products over time and the environmental problems resulting from these practices indicate the need to search for alternatives for the control of phytopathogens. Some groups of organisms have been known to inhibit the development of microorganisms potentially pathogenic to agricultural crops. The selection of antagonistic microorganisms as well as the knowledge of their mechanisms of action constitutes the fundamental basis of any biological control program of plant diseases and is essential in the development of rational models for the introduction of biocontroladores in agroecosystems. For most isolates described in the recent literature, it is known that the antagonistic effect can be explained based on the intense production of specific cellular secondary metabolites. The success of commercial production is based on the knowledge of the viability of these products according to their metabolism. In view of the above, this work aims to present and discuss the metabolic and genetics of microorganisms potentially antagonistic to pests and parasites that attack agricultural crops, and from the description of these mechanisms identify molecules derived from bacterial metabolism for commercial formulations for biological control.

2019
Dissertações
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  • CARLOS WAGNER RODRIGUES DO NASCIMENTO
  • Barras de Ferro como subsídio ao uso do Radar de Penetração do Solo (GPR) com antenas monoestáticas para imageamento de solos

  • Orientador : MARCOS BACIS CEDDIA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GUSTAVO DE MATTOS VASQUES
  • MARCOS GERVASIO PEREIRA
  • WENCESLAU GERALDES TEIXEIRA
  • Data: 14/02/2019

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  • NASCIMENTO, Carlos Wagner Rodrigues do. Barras de Ferro como subsídio ao uso do Radar de Penetração do Solo (GPR) com antenas monoestáticas para imageamento de solos. 2019. 107f. Dissertação (Mestrado em Agronomia, Ciência do Solo), Instituto de Agronomia, Departamento de Solos, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2019.

    O Radar de Penetração do Solo (GPR) é uma ferramenta geofísica para o estudo de solos. Porém, a confiabilidade da interpretação dos seus resultados depende da correlação entre os dados geofísicos com os dados coletados em campo. No que se remete ao caso de estudo da espessura de horizontes/camadas de solos, ou mesmo da espessura do solo como um todo, é necessária uma metodologia que consiga coletar a velocidade do pulso magnético no solo para modelar a profundidade do radargrama. Mas, apesar de haver métodos que possibilitam modelar a profundidade, como o Commom Midpoint (CMP), que é um método que apresenta melhor confiabilidade entre as metodologias, não há garantia absoluta da profundidade investigada do alvo devido a diversos fatores, como a presença de ruídos. Além disso, a técnica do CMP é restrita para modelos de GPR com antenas biestáticas. Desta forma, este trabalho investiga em quais condições físicas,  químicas e morfológicas o uso de barras de ferro pode auxiliar na identificação da profundidade de horizontes do solo utilizando o GPR. O estudo foi realizado na Fazendinha Agroecológica Km 47 (Sistema Integrado de Produção Agroecológica - SIPA) que faz parte da Embrapa Agrobiologia, da Empresa de Pesquisa Agropecuária do Estado do Rio de Janeiro (Pesagro-Rio) e da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro. Para a realização do trabalho, inseriram-se barras de ferro nas transições dos horizontes em dez perfis de solo expostos em trincheiras (sendo quatro Planossolos Háplicos, um Gleissolo Háplico, três Argissolos Vermelhos, um Argissolo Amarelo e um Cambissolo Háplico) e obtiveram-se imagens com um GPR com duas antenas monoestáticas blindadas (450 e 750 MHz), com posterior processamento dos radargramas. Como resultados, a antena de 450 MHz produziu radargramas mais nítidos que os da antena de 750 MHz, sendo que as hipérboles geradas pelas barras de ferro no radargrama foram mais visíveis nos solos arenosos, especialmente aqueles que possuem transições entre horizontes arenosos para argilosos. Além disso, as barras de ferro puderam ser identificadas em solos argilosos sob condições específicas. A velocidade do pulso magnético teve valores mais constantes ao longo da seção vertical dos radargramas gerados pela antena de 450 MHz quando calculada em solos arenosos do que em solos argilosos, o que pode ter sido causado pela maior nitidez das hipérboles nos solos arenosos. Conclui-se que as barras de ferro são eficientes para a distinção imediata das transições de horizontes com diferença nítida entre propriedades físicas, como é o caso da transição de horizontes arenosos para argilosos.


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  • NASCIMENTO, Carlos Wagner Rodrigues do. Iron Bars as a subsidy to the use of Ground Penetrating Radar (GPR) with monostatic antennas for soil imaging. 2019. 107f. Dissertation (Master of Science in Agronomy, Soil Science), Agronomy Institute, Soil Department, Federal Rural University of Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, Brazil, 2019.

    The Ground Penetrating Radar (GPR) is a geophysical tool for the study of soils. However, the reliability of the interpretation of its results depends on the correlation between the geophysical data and the data collected in the field. In the study of the thickness of horizons / layers of soils, or even the thickness of the soil as a whole, a methodology that can collect the speed of the magnetic pulse in the soil to model the depth on radargrams is necessary. However, although there are methods that allow depth modeling, such as the Commom Midpoint (CMP), which is a method that presents better reliability among the methodologies, there is no absolute guarantee of identifying the correct depth of the target due to several factors, such as the presence of noise. In addition, the CMP technique is restricted to GPR models with bi-static antennas. Thus, this work aimed to investigate in which physical, chemical and morphological conditions the use of iron bars can help in the identification of the depth of soil horizons using GPR. This study was developed at Fazendinha Agroecológica Km 47 (Sistema Integrado de Produção Agroecológica - SIPA) that is part of  Embrapa Agrobiologia, Empresa de Pesquisa Agropecuária of Rio de Janeiro state (Pesagro-Rio) and of the Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro. For this, iron bars were inserted in the transitions of the horizons in ten soil profiles (four Planossolos Háplicos, one Gleissolo Háplico, three Argissolos Vermelhos, one Argissolo Amarelo and one Cambissolo Háplico) exposed in trenches and investigated with a GPR with two monostatic shielded antennas (450 and 750 MHz), with further processing of the radargrams. As results, the 450 MHz antenna produced radargrams sharper than those of the 750 MHz antenna, and the hyperboles generated by the iron bars in the radargram were more visible in sandy soils, especially those ones that have transitions between sandy to clay horizons. In addition, iron bars could be identified in clayey soils under specific conditions. The calculated magnetic pulse velocity had more constant values along the vertical section of the radargrams generated by the 450 MHz antenna in sandy soils than in clayey soils, possibly because the hyperboles were more visible in sandy soils. It is concluded that the iron bars are efficient for the immediate distinction of the transitions between horizons with a clear difference in physical properties, as is the case of the transition from sandy horizons to clayey ones.
2
  • PEDRO ARMENTANO MUDADO XAVIER
  • Mapeamento Digital de Solos no Estado do Mato Grosso do Sul a partir de Dados Legados e Modelos Preditivos Baseados em Árvores

  • Orientador : LUCIA HELENA CUNHA DOS ANJOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUCIA HELENA CUNHA DOS ANJOS
  • MARCOS BACIS CEDDIA
  • CESAR DA SILVA CHAGAS
  • Data: 15/02/2019

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  • Os solos constituem um recurso natural de grande relevância, sobretudo por sua importância na produção de alimentos, na sustentação dos biomas e no armazenamento de água, garantindo a reposição das nascentes e mananciais, além de outros serviços ambientais. Assim, o conhecimento sobre as propriedades dos solos e sua distribuição na paisagem é importante para o seu manejo e para o planejamento territorial. A principal forma de se obter informações sobre os solos e sua distribuição é através de levantamentos de solos. A hipótese principal do estudo é que a partir das técnicas de mapeamento digital por áreas de referência é possível predizer a distribuição espacial das unidades de solos. Ainda, através da seleção de variáveis preditoras e da avaliação de métodos preditivos quantitativos pode-se aperfeiçoar o mapeamento, reduzindo o caráter subjetivo da interpretação, conferindo um caráter quantitativo ao produto final. Sendo assim, o estudo teve como objetivo avaliar a eficiência dos métodos preditivos baseados em árvores, Random Forest (RF) e Árvores de Decisão (AD), para a extrapolação de unidades de mapeamento de solo nos municípios de Nova Alvorada do Sul e Rio Brilhante, a partir de 46 perfis descritos em Sidrolândia e Campo Grande, ambos no Mato Grosso do Sul. A abordagem através de modelos baseados em árvores possibilitou uma avaliação quantitativa dos fatores envolvidos na pedogênese, o que contribuiu para a melhor compreensão sobre cada fator e sua contribuição direta na formação dos solos. A utilização dos dados legados mostrou-se promissora para o processo de aprendizado dos padrões morfométricos, bem como para a extrapolação das unidades de mapeamento para toda a área. Ambos os modelos preditivos testados se mostraram bastante eficientes na extração das informações a partir dos dados de entrada e possibilitaram extrapolação para áreas semelhantes ainda não mapeadas, sendo o modelo RF o que apresentou o melhor desempenho preditivo, em todos os índices estatísticos avaliados, em relação ao modelo ÁD. Os modelos baseados em árvores (AD e RF) podem contribuir para o conhecimento sobre os fatores de formação e para qualificar sua contribuição na pedogênese, bem como na compreensão dos pedoambientes e distribuição das classes de solo na paisagem, além de subsidiar o levantamento de áreas semelhantes ainda não mapeadas.


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  • Soils are a natural resource of great relevance, mainly due to their importance in the production of food, the support of biomes and in the storage of water, assuring the replacement of springs and water sources, as well as other environmental services. Thus, the knowledge about the soil properties and their distribution in the landscape is important for their management and for the territorial planning. The principal way to obtain information about the soils and its distribution is through soil surveys. The main hypothesis of the study is that from the techniques of digital mapping by using reference areas it is possible to predict the spatial distribution of soil units. Also, through the selection of predictor variables and the evaluation of quantitative predictive methods, the soil survey can be improved, reducing the subjective character of the interpretation, besides giving a quantitative character to the final product. The objective of this study was to evaluate the efficiency of tree-based predictive methods, Random Forest and Decision Tree, for the extrapolation of soil mapping unities in the municipalities of Nova Alvorada do Sul and Rio Brilhante, from 46 profiles described in Sidrolândia and Campo Grande, both located in Mato Grosso do Sul state. The approach through tree-based models enabled a quantitative evaluation of the factors involved in pedogenesis, which contributed to a better understanding of each factor and its direct contribution to soil formation. The use of the reference area proved to be adequate for the process of learning the morphometric patterns, as well as for the extrapolation of the mapping units to the entire area. Both predictive models tested proved to be quite efficient in the extrapolation of the mapping units, and the Random Forest model presented the best predictive performance, in all statistical indices evaluated, in relation to the Decision Tree model. The models based on trees can contribute to the knowledge about the soil formation factors and to qualify their contribution in the pedogenesis, as well as in the understanding of the pedoambientes and distribution of the classes of soil in the landscape; also, to support the mapping of similar areas not yet surveyed.

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  • DOUGLATH ALVES CORRÊA FERNANDES
  • PRODUÇÃO DE MUDAS DE IPÊ BRANCO (Tabebuia roseoalba) COM DIFERENTES SUBSTRATOS E CASCALHO DE PERFURAÇÃO DE POÇOS DE PETRÓLEO SUBMETIDAS A ESTRESSE HÍDRICO

  • Orientador : EVERALDO ZONTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EVERALDO ZONTA
  • PAULO SERGIO DOS SANTOS LELES
  • ALAN HENRIQUE MARQUES DE ABREU
  • Data: 27/02/2019

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  • Para se obter sucesso e bons resultados no estabelecimento de plantios florestais e reflorestamentos é de suma importância, dentre outros fatores, a escolha do substrato, posto que ele exerce efeito direto sobre a qualidade das mudas e consequentemente maior sobrevivência a campo. No plantio um dos problemas que provoca alta mortalidade de mudas implantadas é a falta de água (seca), sendo interessante adaptar-se o uso de tecnologias e conceitos já conhecidos afim de diminuir a incidência de mortalidade de mudas na fase inicial de adaptação. Este trabalho objetivou avaliar a partir de variáveis morfológicas a qualidade de mudas de Ipê branco (Tabebuia roseoalba), desenvolvidas em substrato contendo cascalho de perfuração de poços de petróleo (cascalho) e fontes de matéria orgânica, submetidas a estresse hídrico. O trabalho foi realizado em casa de vegetação do Depto de Solos da UFRRJ. As mudas foram produzidas através de semeadura indireta em areia lavada no viveiro florestal da CEDAE – Estação Alegria. 30 dias após a emergência, as plântulas foram transplantadas para os vasos plásticos com capacidade para 1,7 litros. O substrato foi preparado a partir da mistura de solo (PLANOSSOLO Háplico, com textura média), o equivalente a 20 t ha-1 de cascalho, e doses de biossólido (lodo de esgoto) e de vermicomposto. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso (DBC), formado por 6 tratamentos: 100 % solo (Solo), 100% solo + cascalho (SC), 25% de vermicomposto/75% solo + cascalho (25VC), 50% de vermicomposto/50% solo + cascalho (50VC), 25% de biossólido/75% solo + cascalho (25BS) e 50% de biossólido/50% solo + cascalho(50BS), com 3 repetições. O experimento foi conduzido em 3 fases com 3 coletas, na primeira fase todas mudas foram irrigadas diariamente mantendo-se a umidade próximo à 70%CC durando 110 dias, na segunda fase metade das mudas foram submetidas a estresse hídrico pela suspensão da irrigação e outra metade foi mantida irrigação próximo à 70%CC durando 13 dias, na terceira fase todas mudas foram irrigadas diariamente mantendo-se a umidade próximo à 70%CC durando 25 dias para reidratação das mudas. As plantas foram coletadas e avaliadas quanto ao crescimento em altura (H), ganho em diâmetro do coleto (D), número de folhas (NF), área foliar (AF), massa seca parte aérea (MSPA), massa seca de caule (MSC), massa seca radicular (MSR), massa seca total (MST), e calculados as relações altura/diâmetro (H/DC), altura/massa seca da parte aérea (H/MSPA), massa seca da parte aérea/massa seca de raiz (MSPA/MSR) e o índice de qualidade de Dickson (IQD). A comparação das médias foi realizada pelo teste t à 5% de significância e todos os procedimentos foram realizados no Pacote R. O que o cascalho de perfuração na dose utilizada promoveu o aumento dos teores de Na+, pH e CE do solo e dos substratos, prejudicando o desenvolvimento de mudas de Ipê branco (Tabebuia roseoalba). Porém o biossólido se mostrou potencialmente um bom componente para substrato na produção de mudas de Ipê branco (Tabebuia roseoalba). O tratamento com 25% biossólido 75% solo + cascalho, promoveu desenvolvimento satisfatório das mudas de Ipê branco, apresentando o melhor resultado na maioria dos parâmetros avaliados.


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  • In order to obtain success and good results in the establishment of forest plantations and reforestation, it is of paramount importance, among other factors, the choice of substrate, since it exerts a direct effect on the quality of the seedlings and consequently greater survival in the field. In planting one of the problems that causes high mortality of seedlings implanted is the lack of water (dry), being interesting to adapt the use of technologies and concepts already known in order to reduce the incidence of mortality of seedlings in the initial phase of adaptation. The objective of this work was to evaluate the quality of Tabebuia roseoalba seedlings, developed in a substrate containing drilling gravel from oil wells (gravel) and organic matter sources, submitted to water stress. The work was done in a greenhouse of the Department of soils of UFRRJ. The seedlings were produced by indirect sowing in washed sand in the forest nursery of CEDAE - Alegria Station. 30 days after emergence, the seedlings were transplanted to the plastic pots with a capacity of 1.7 liters. The substrate was prepared from the soil mixture (PLANOSSOLO Háplico, with medium texture), the equivalent of 20 t ha-1 of gravel, and doses of biosolids (sewage sludge) and vermicompost. The experimental design was a randomized complete block (DBC), consisting of 6 treatments: 100% soil (Soil), 100% soil + gravel (SC), 25% vermicompost / 75% soil + gravel (25VC), 50% of vermicompost / 50% soil + gravel (50VC), 25% biosolid / 75% soil + gravel (25BS) and 50% biosolid / 50% soil + gravel (50BS) with 3 replicates. The experiment was carried out in 3 phases with 3 collections, in the first phase all seedlings were irrigated daily maintaining the humidity near 70% CC during 110 days, in the second phase half of the seedlings were submitted to water stress by the suspension of irrigation and another In the third phase, all seedlings were irrigated daily, keeping humidity at 70% CC for 25 days to rehydrate the seedlings. The plants were collected and evaluated for growth in height (H), gain in diameter (D), leaf number (NF), leaf area (AF), shoot dry mass (MSPA), stem dry mass (H), (H / DC), shoot dry mass / mass (H / MSPA), dry mass of the aerial part / mass root dry matter (MSPA / MSR) and the Dickson quality index (IQD). The comparison of means was performed by the T test at 5% significance and all procedures were performed in R software. What the drill gravel at the dose used promoted the increase of Na +, pH and EC contents of soil and substrates, impairing the development of Tabebuia roseoalba seedlings. However, biosolids proved to be a good substrate component in the production of white Ipê (Tabebuia roseoalba) seedlings. The treatment with 25% biosolids 75% soil + gravel promoted a satisfactory development of white Ipê seedlings, presenting the best result in the majority of the evaluated parameters.

4
  • ERINALDO GOMES PEREIRA
  • OBTENÇÃO DE MUTANTES DE ARROZ PARA O GENE OSAAP1 COM A UTILIZAÇÃO DO SISTEMA CRISPR-CAS9 PARA A IDENTIFICAÇÃO DE FUNÇÕES ASSOCIADAS À EFICIÊNCIA DE USO DE NITROGÊNIO (EUN)

  • Orientador : MANLIO SILVESTRE FERNANDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALTAMIRO SOUZA DE LIMA FERRAZ JUNIOR
  • MANLIO SILVESTRE FERNANDES
  • SILVIA APARECIDA MARTIM
  • Data: 27/02/2019

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  • PEREIRA, Erinaldo Gomes. Obtenção de mutantes de arroz para o gene OsAAP1 com a utilização do sistema CRISPR-Cas 9 para a identificação de funções associadas à eficiência de uso de nitrogênio (EUN). 2019. 49f. Dissertação (Mestrado em Agronomia – Ciência do Solo). Instituto de Agronomia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ. 2019.

    A integração de conhecimentos adquiridos sobre os processos de regulação, transporte e metabolismo de N-inorgânico, com o estudo do N-orgânico, utilizando ferramentas modernas como o sistema CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), é um dos caminhos para a otimização dos processos de produção e podendo contribuir para o desenvolvimento de uma agricultura mais sustentável. Os principais objetivos do trabalho foram verificar o papel do transportador de aminoácidos OsAAP1 (Aminoácido Permease 1) de arroz (Oryza sativa L.) no desenvolvimento inicial das plantas, sua influência nos transportadores de N inorgânico e orgânico, possíveis alterações na expressão de genes que codificam enzimas chaves para o metabolismo de carbono, bem como a atuação desse transportador na produção de grãos e na eficiência do uso de nitrogênio (EUN). Para isso, o gene OsAAP1 foi nocauteado em plantas da variedade Piauí com o uso do sistema CRISPR-Cas9 e duas linhagens foram selecionadas para o estudo (L3 e L5). Dois experimentos foram realizados com as linhagens obtidas, e como controle foram utilizadas plantas selvagens da mesma variedade: o experimento 1, para caracterização metabólica e estudo da expressão de genes envolvidos no transporte de N-inorgânico e no metabolismo de carbono, foi conduzido em câmara de crescimento da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ), em solução nutritiva de Hoagland e Arnon (1950), com 2 mM e 0,2 mM de N-nítrico (KNO3-) como única fonte de N, durante 40 dias. O experimento 2, para caracterização metabólica, estudo da expressão de genes envolvidos no transporte de N-orgânico e no metabolismo de carbono, determinação dos parâmetros de produção e da eficiência no uso de N, foi conduzido em casa de vegetação do Laboratório de Nutrição Mineral de Plantas (LNMP) em vasos contendo terra de um horizonte A de um planossolo coletado no campus da UFRRJ. Foi realizada uma adubação basal, aos 30 dias após germinação, equivalente a 60 kg/ha de N-nítrico (KNO3-). No final do estudo foi possível verificar que o transportador AAP1 está envolvido no fluxo interno de N em plantas de arroz, e a perda de função desse transportador interfere de forma negativa nos processos de absorção e assimilação de N inorgânico, causando uma regulação na expressão de genes que codificam para transportadores de nitrato, aminoácidos e enzimas do ciclo do carbono, além de levar a uma diminuição na produção de grãos e na EUN.


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  • PEREIRA, Erinaldo Gomes. Obtaining of rice mutants for the gene OsAAP1 using the CRISPR- Cas 9 system for the identification of functions associated to nitrogen use efficiency (NUE). 2019. 49p. Dissertation (Master Science in Agronomy, Soil Science). Instituto de Agronomia, Departamento de Solos, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2019.

    The integration of acquired knowledge on the processes of N-inorganic regulation, transport and metabolism, with the study of N-organic, using modern tools such as the Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR) system, is one of the paths for optimization production processes and can contribute to the development of more sustainable agriculture. The main objectives of this work were to verify the role of the transporter of amino acids OsAAP1 (Amino acid Permease 1) of rice (Oryza sativa L.) in the initial development of the plants, its influence on inorganic and organic N transporters, possible alterations in the expression of genes that encode key enzymes for carbon metabolism, as well as the performance of this transporter in grain production and in the use of nitrogen (NUE). For this, the OsAAP1 gene was knockout in plants of the Piauí variety using the CRISPR-Cas9 system and two lines were selected for the study (L3 and L5). Experiments 1, for metabolic characterization and study of the expression of genes involved in N-inorganic transport and in carbon metabolism, were conducted in the experimental chamber of the Federal Rural University of Rio de Janeiro (UFRRJ), in nutrient solution of Hoagland and Arnon (1950), with 2 mM and 0.2 mM of N-nitric (KNO3-) as the only source of N for 40 days. Experiment 2, for metabolic characterization, study of the expression of genes involved in N-organic transport and carbon metabolism, determination of production parameters and efficiency in the use of N, was conducted in the greenhouse of the Laboratory of Mineral Nutrition of Plants (LNMP) in pots containing soil from a horizon A of a planosol collected at the UFRRJ campus. A basal fertilization, at 30 days after germination, was performed, equivalent to 60 kg / ha of N-nitric (KNO3-). At the end of the study it was possible to verify that the AAP1 transporter is involved in the internal flow of N in rice plants, and the loss of function of this transporter negatively interferes in the processes of absorption and assimilation of inorganic N, causing a regulation in the expression of genes that code for nitrate transporters, amino acids and carbon cycle enzymes, and lead to a decrease in grain yield and EUN.
    PEREIRA, Erinaldo Gomes. Obtaining of rice mutants for the gene OsAAP1 using the CRISPR- Cas 9 system for the identification of functions associated to nitrogen use efficiency (NUE). 2019. 49p. Dissertation (Master Science in Agronomy, Soil Science). Instituto de Agronomia, Departamento de Solos, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2019.


    The integration of acquired knowledge on the processes of N-inorganic regulation, transport and metabolism, with the study of N-organic, using modern tools such as the Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR) system, is one of the paths for optimization production processes and can contribute to the development of more sustainable agriculture. The main objectives of this work were to verify the role of the transporter of amino acids OsAAP1 (Amino acid Permease 1) of rice (Oryza sativa L.) in the initial development of the plants, its influence on inorganic and organic N transporters, possible alterations in the expression of genes that encode key enzymes for carbon metabolism, as well as the performance of this transporter in grain production and in the use of nitrogen (NUE). For this, the OsAAP1 gene was knockout in plants of the Piauí variety using the CRISPR-Cas9 system and two lines were selected for the study (L3 and L5). Experiments 1, for metabolic characterization and study of the expression of genes involved in N-inorganic transport and in carbon metabolism, were conducted in the experimental chamber of the Federal Rural University of Rio de Janeiro (UFRRJ), in nutrient solution of Hoagland and Arnon (1950), with 2 mM and 0.2 mM of N-nitric (KNO3-) as the only source of N for 40 days. Experiment 2, for metabolic characterization, study of the expression of genes involved in N-organic transport and carbon metabolism, determination of production parameters and efficiency in the use of N, was conducted in the greenhouse of the Laboratory of Mineral Nutrition of Plants (LNMP) in pots containing soil from a horizon A of a planosol collected at the UFRRJ campus. A basal fertilization, at 30 days after germination, was performed, equivalent to 60 kg / ha of N-nitric (KNO3-). At the end of the study it was possible to verify that the AAP1 transporter is involved in the internal flow of N in rice plants, and the loss of function of this transporter negatively interferes in the processes of absorption and assimilation of inorganic N, causing a regulation in the expression of genes that code for nitrate transporters, amino acids and carbon cycle enzymes, and lead to a decrease in grain yield and EUN.

     

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  • CAMILA COSTA DE OLIVEIRA
  • OCORRÊNCIA DE GENES DE RESISTÊNCIA A ANTIMICROBIANOS EM SOLOS DE ÁREAS AGRÍCOLAS E DE RESERVA LEGAL EM NOVA FRIBURGO, RJ

  • Orientador : IRENE DA SILVA COELHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • IRENE DA SILVA COELHO
  • SHANA DE MATTOS DE OLIVEIRA COELHO
  • LUC FELICIANUS MARIE ROUWS
  • Data: 16/08/2019

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  • A resistência antimicrobiana tem emergido globalmente como uma das maiores ameaças para saúde pública, principalmente devido ao uso generalizado de antimicrobianos em humanos e na produção animal. O uso de resíduo animal como fertilizante orgânico pode incrementar determinantes de resistência a antimicrobianos nos solos e favorecer sua disseminação para bactérias comensais e patógenos de humanos e animais. Estratégias de manejo destes resíduos, como a compostagem, são importantes ferramentas para garantir seguridade de seu uso como fertilizante. Neste contexto, objetivo deste trabalho foi avaliar a presença de genes de resistência a antimicrobianos em solos de cultivos agrícolas tratados com cama de aviário fresca e de reserva legal próximas às áreas agrícolas em Nova Friburgo, RJ, a fim de elucidar o papel destes ambientes como reservatório e fonte de disseminação da resistência a antimicrobianos. Foi também avaliado, o efeito do processo de compostagem da cama de aviário na prevalência de genes de resistência. Após a extração do DNA total das amostras de solo, foi realizada a detecção dos genes de resistência a β-lactâmicos, colistina e sulfonamidas (ampC, mcr-1, sul1 e sul2, respectivamente) pela técnica de PCR (Polymerase Chain Reaction), seguida de uma análise de correlação da presença dos genes em relação aos atributos físico-químicos dos solos. A abundância relativa do gene mcr-1 foi determinada pela técnica de qPCR (Quantitative Polymerase Chain Reaction). A presença dos genes de resistência também foi avaliada nos tempos 0, 30, 60, 90 e 120 dias de compostagem da cama de aviário. Houve diferença significativa (P < 0,05) entre as proporções dos genes sul1 e sul2 nas áreas de cultivo agrícola e reserva legal, sendo prevalentes nas áreas de cultivo agrícola. O gene mcr-1 foi detectado em todas as amostras de solo. O log da abundância relativa do gene mcr-1 variou de -1,76 (1,81 x 10-² cópias de mcr-1/16S rDNA) a -3,12 (7,67 x 10-4 cópias de mcr-1/16S rDNA). O gene blaampC não foi detectado após 30 dias de compostagem. Já os genes sul1, sul2 e mcr-1 foram detectados até 120 dias de compostagem. O uso de esterco animal proporciona benefícios para o solo, além de ser uma alternativa para a disposição deste resíduo no ambiente, uma vez que a produção animal é uma atividade expressiva do agronegócio brasileiro. Porém, pode incrementar bactérias e genes de resistência e favorecer sua disseminação para bactérias patogênicas e comensais de humano e animais. Esses resultados reforçam a importância de estudos que visem elucidar as vias de disseminação de genes de resistência a antimicrobianos nas áreas de produção agrícola, bem como os fatores que interferem na persistência e disseminação desses genes no ambiente, a fim de subsidiar a implementação de práticas de manejo que diminuam o risco de disseminação da resistência, que constitui uma ameaça potencial à saúde pública.


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  • Antimicrobial resistance has emerged globally as one of the greatest threats to public health, mainly due to the widespread use of antimicrobial in humans and animal production. The use of animal waste as an organic fertilizer can increase the determinants of antimicrobial resistance in soils and increase its dissemination to commensal bacteria and humans and animal pathogens. Strategies to manage these residues, such as composting, are important tools to ensure the safety of their use as organic fertilizer. In this context, the aim of this study was to evaluate the presence of antimicrobial resistance genes in soils of agricultural crops treated with fresh poultry manure and legal reserve areas near these production areas in Nova Friburgo, RJ, in order to clarify the role of these environments as a reservoir and source of dissemination of antimicrobial resistance. It was also evaluated the effect of the composting process of poultry manure on the prevalence of resistance genes. After the total DNA extraction of the soil samples, the detection of the resistance genes to β-lactamics, colistin and sulfonamides (ampC, mcr-1, sul1 and sul2, respectively) was performed using PCR (Polymerase Chain Reaction), followed by a correlation analysis of the presence of the genes in relation to the physical-chemical attributes of soils. The relative abundance of the mcr-1 gene was determined by the qPCR (Quantitative Polymerase Chain Reaction) technique. The presence of resistance genes was also evaluated at 0, 30, 60, 90 and 120 days of poultry manure composting. There was a significant difference (P < 0.05) between the proportions of genes sul1 and sul2 in the areas of agricultural production and legal reserve, being predominant in the agricultural areas. The mcr-1 gene was detected in all soil samples. The log of relative abundance of the mcr-1 gene ranged from-1.76 (1.81 x 10-² copies of mcr-1/16S rDNA) to -3.12 (7.67 x 10-4 copies of mcr-1/16S rDNA). The blaampC gene was not detected after 30 days of composting. Otherwise, the genes sul1, sul2 and mcr-1 were detected up to 120 days of composting. The use of animal manure provides benefits to the soil, besides being an alternative to the discharge of this residue in the environment, since animal production is an expressive activity of the Brazilian agribusiness. However, it can increase bacteria and resistance genes and promote its dissemination to commensal and pathogenic bacteria of humans and animals. These results reinforce the importance of studies that aimed at elucidating the pathways for the dissemination of antimicrobial resistance genes in agricultural production areas, as well as the factors that interfere in the persistence and dissemination of these genes in the environment, in order to subsidize the implementation of management practices that reduce the risk of spreading resistance, which is a potential threat to public health.

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  • RAFAEL GOMES DA MOTA GONÇALVES
  • Fatores de Transferência de Metais Pesados do Solo para Plantas de Couve Manteiga (Brassica oleracea var. acephala) Cultivadas na Microbacia do Rio Jacó, Petrópolis –RJ

  • Orientador : NELSON MOURA BRASIL DO AMARAL SOBRINHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ERICA SOUTO ABREU LIMA
  • FABIANA SOARES DOS SANTOS
  • NELSON MOURA BRASIL DO AMARAL SOBRINHO
  • Data: 29/08/2019

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  • O município de Petrópolis é um dos maiores produtores de hortaliças de folhas da Região serrana do Rio de Janeiro, principalmente couve manteiga (Brassica oleracea var. acephala).  O presente trabalho teve como objetivo avaliar os solos de área de produção de couve quanto à contaminação por metais pesados (Cd, Pb, Ni, Cr, Mn, Zn e Cu), identificando os fatores que mais contribuíram para o enriquecimento dos solos por estes elementos e na transferência para plantas de couve, além da qualidade das plantas com base nos limites máximos permitidos pela ANVISA. O estudo foi realizado em 24 áreas de produção de couve, localizadas na comunidade do Jacó, no Município de Petrópolis-RJ (22°25'41.64"S 43°02'54.49"O). Em cada propriedade, coletou-se, aleatoriamente, amostras de insumos agrícolas. Foram coletadas amostras de solo e de plantas, seguindo a proporção de uma amostra para cada 1000 indivíduos, totalizando 146 amostras, sendo o solo digerido conforme metodologia 3050B (USEPA, 1996) e planta e insumos pelo método 3050 (USEPA, 2008). Os extratos foram analisados em aparelho de Espectrometria de Absorção Atômica e a qualidade das análises de solo e de plantas avaliadas com amostras certificadas. Com os dados obtidos calcularam-se os índices de poluição (IP) para os metais pesados (Cd, Pb, Ni, Cr, Zn, Mn e Cu) utilizando o valor de referência para a Região Serrana do Estado. Verificou-se enriquecimento no solo  para os elementos Zn, Pb, Cd e Ni. Os adubos minerais e orgânicos foram identificados como as principais fontes de incorporação de metais pesados, sendo  a “cama de aviário” o que apresentou maior contribuição no aporte. De uma forma geral, os teores totais e biodisponíveis no solo e a concentração nas folhas e o total acumulado nas plantas de couve estiveram relacionados, inversamente, com o relevo e, diretamente, com os teores de P assimilável, K trocável e carbono orgânico. Essas relações sugerem a influência do relevo e manejo do solo e a contribuição dos adubos fosfatados e potássicos solúveis e da cama de aviário na acumulação de metais pesados no solo e em plantas de couve. Das plantas analisadas nesses solos, 91,7% apresentaram contaminação por Pb, com valores de até 9,2 vezes acima do limite permitido pela ANVISA, assim como 97,2% das plantas apresentaram contaminação por Cd, com valores de até 3,8 vezes superiores aos aceitáveis.


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  • Petropolis is one of the largest producers city of leafy vegetables in the mountain region of Rio de Janeiro. The mainly produced vegetable is kale (Brassica oleracea var. Acephala). This work aimed to evaluate the contamination of soils by heavy metals (Cd, Pb, Ni, Cr, Mn, Zn, and Cu) in a kale production area; identify the factors which most contributed to the soil enrichment by these elements and the transfer to kale plants; and access plant quality based on the maximum limits allowed by ANVISA. The study was carried out in 24 kale production areas, located in Jacó, in the municipality of Petrópolis-RJ (22 ° 25'41.64 "S 43 ° 02'54.49" O). In each property, samples of soil amendments were randomly collected. Soil and plant samples were collected, following the proportion of one sample per 1000 individuals, totaling 146 samples. Soil samples were digested according to methodology 3050B (USEPA, 1996). Plant and soil amendments samples were digested by 3050 method (USEPA, 2008). The extracts were analyzed by Atomic Absorption Spectrometry, and the quality of soil and plant’s analysis were compared to certified samples. The data obtained was used to calculate the pollution indices (IP) for heavy metals (Cd, Pb, Ni, Cr, Zn, Mn, and Cu) using the reference values for the Mountain Region of Rio de Janeiro. Soil enrichment was verified for Zn, Pb, Cd, and Ni elements. Mineral and organic fertilizers were identified as the primary sources of heavy metals inputs, being the “poultry litter” the major contributor of this input. In general, the contents in the soil (total and bioavailable), the concentration in the leaves and the total accumulated in kale plants were inversely related to the relief, but directly related to the assimilable P, exchangeable K, and organic carbon contents. These relationships suggest the influence of the relief, soil management, soluble phosphate, potassium fertilizers, and poultry litter on the heavy metals accumulation in soil and kale plants. From the plants analyzed, 91.7% presented Pb contamination, with values up to 9.2 times above the limit allowed by ANVISA. Also, 97.2% of the plants presented Cd contamination, with values up to 3.8 times higher than acceptable.

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  • RAFAEL SALAZAR SANTOS
  • Inoculação de bactérias diazotróficas em genótipos de Urochloa (syn. Brachiaria)

  • Orientador : SEGUNDO SACRAMENTO URQUIAGA CABALLERO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDUARDO LIMA
  • ISABEL DAS NEVES OITICICA DE CARVALHO
  • SEGUNDO SACRAMENTO URQUIAGA CABALLERO
  • Data: 30/08/2019

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  • Atualmente, genótipos de diversas espécies do gênero Urochloa (syn. Brachiaria) são os mais cultivados nas áreas de pastagens tropicais no mundo, fato que abre uma enorme oportunidade de pesquisa para exploração do potencial de genótipos dessa espécie na associação com bactérias diazotróficas visando o desenvolvimento de insumos biológicos que contribuam efetivamente para a sustentabilidade das pastagens. Portanto, o presente trabalho tem como objetivo quantificar a produtividade de genótipos de Brachiaria spp. submetidos à inoculação com bactérias diazotróficas. O experimento foi desenvolvido em um ARGISSOLO no município de Seropédica, RJ. Foram testados 6 genótipos (B140, Paiaguás, Piatã, Marandu, Ipyporã, Basilisk) submetidos aos tratamentos: (i) inoculação com Azospirillum brasilense estirpes AbV5+AbV6, (ii) inoculação com Azospirillum brasilense estirpe Sp245, (iii) testemunha sem inoculação e (iv) um tratamento referência com aplicação de sulfato de amônio na dose de 100 kg N ha‑1 ano‑1, aplicado dividido em duas doses de 50 kg N ha‑1, uma a cada 6 meses. A inoculação com A. brasilense ocorreu via semente na implantação do experimento e via pulverização foliar feita 15 dias após cada corte. Realizou-se cinco cortes no decorrer de 1 ano de experimento. De modo geral, observou-se que o tratamento com N-fertilizante proporcionou significativos aumentos de produtividade total em algumas cultivares como a Basilisk 55,8%, Paiaguás 39,5%, Piatã 85,6% e Marandu 41,4%. Referente aos tratamentos inoculados via sementes, as cultivares Piatã e B140 apresentaram no primeiro corte, resposta significativa no procedimento de inoculação de A. brasilense AbV5+AbV6 com aumento de 177%  e 21,6% , respectivamente, em relação ao controle. Nas coletas onde foram realizadas inoculações foliares, não foi observado resposta à inoculação nos parâmetros de produção de massa seca, nitrogênio derivado do ar e fixação biológica de nitrogênio.


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  • Currently, genotypes of several species of the genus Urochloa (syn. Brachiaria) are the most cultivated in tropical pasture areas in the world, which opens a huge research opportunity to explore the potential of genotypes of this species in the association with diazotrophic bacteria aiming the development of biological inputs that effectively contribute to the sustainability of pastures. Therefore, the present work aims to quantify the productivity of genotypes of Brachiaria spp. submitted to inoculation with diazotrophic bacteria. The experiment was developed in an ARGISSOLO in the municipality of Seropédica, RJ. Six genotypes (B140, Paiaguás, Piatã, Marandu, Ipyporã, Basilisk) were tested: (i) inoculation with Azospirillum brasilense strains AbV5 + AbV6, (ii) inoculation with Azospirillum brasilense strain Sp245, (iii) control without inoculation and (iv) a reference treatment with ammonium sulphate at a dose of 100 kg N ha 1 year 1, applied in two doses of 50 kg N ha 1, one every 6 months. The inoculation with A. brasilense occurred via seed in the implantation of the experiment and via foliar spraying done 15 days after each cut. Five cuts were made during the 1-year experiment. In general, it was observed that N-fertilizer treatment provided significant increases in productivity in some cultivars such as Basilisk 55.8%, Paiaguás 39.5%, Piatã 85.6% and Marandu 41.4%. Regarding seed inoculated treatments, the cultivars Piatã and B140 showed in the first harvest significant response in the inoculation procedure of A. brasilense AbV5 + AbV6 with increase of 177% and 21.6%, respectively, in relation to the control. In the collections where leaf inoculations were performed, no response to inoculation was observed in the parameters of dry mass production, air derived nitrogen and biological nitrogen fixation

     

     

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  • TADEU AUGUSTO VAN TOL DE CASTRO
  • Relação Estrutura-Propriedade-Bioatividade de Diferentes Ácidos Húmicos em Plantas de Arroz (Oryza sativa L.)

  • Orientador : RICARDO LUIZ LOURO BERBARA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDNALDO DA SILVA ARAÚJO
  • LEANDRO AZEVEDO SANTOS
  • RICARDO LUIZ LOURO BERBARA
  • Data: 02/09/2019

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  • A seguinte dissertação teve como objetivo estudar três ácidos húmicos (AH) extraídos de diferentes materiais de origens, sendo um de vermicomposto (AHVC), um de organosolo (AHSOLO) e um de sedimentos do Rio Negro - AM (AHRN), avaliando suas estruturas, propriedades e funções no metabolismo e desenvolvimento de plantas de arroz em condições normais de crescimento e sob estresse hídrico. No capítulo I foram apresentados os resultados referentes à caracterização físico-química (ressonância magnética nuclear no estado sólido - 13C NMR CP/MAS e espalhamento dinâmico da luz - DLS) dos três tipos de ácidos húmicos. O AHSOLO apresentou características mais aromáticas do que o AHRN e AHVC, conferindo por tanto maior hidrofobicidade. O AHVC apresentou o maior índice de polaridade e menor hidrofobicidade. O AHSOLO e AHRN apresentaram as maiores populações de partículas a pH 7,0 entre 0 e 500 nm de diâmetro hidrodinâmico, em relação ao ácido húmico proveniente de vermicomposto. Entretanto, o diâmetro médio das partículas a pH=7 demonstra que o AHVC apresentou partículas de maior tamanho em comparação aos demais. O objetivo do capítulo II foi avaliar e discutir os efeitos dos três AH, anteriormente caracterizados, na morfologia, crescimento e metabolismo de plantas de arroz (Oryza sativa L.) da variedade BRS. Esmeralda, assim como estabelecer uma relação entre a suas estruturas e propriedades físico-químicas com a bioativade exercida nas plantas. Foi observado aumento no desempenho fotossintético das plantas tratadas com os AH extraídos de diferentes materiais após um decréscimo inicial, com a finalidade de acelerar as atividades metabólicas visando aclimatação e proteção vegetal. De maneira geral, todos os ácidos húmicos estimularam o metabolismo e desenvolvimento das plantas, porém de forma diferenciada, sendo a atividade exercida dependente das suas características estruturais e propriedades dos AH. Ocorreram modificações diferenciadas nas estruturas presentes nas raízes por efeito dos AH, associadas ao desenvolvimento da parede celular vegetal, como comprovado pela caracterização das raízes mediante 13C NMR CP/MAS e técnicas quimiométricas (PCA-13C NMR). O AHVC foi considerado o que exerceu uma maior bioatividade, uma vez que foi responsável pelo aumento mais intenso na produção de biomassa fresca e seca nas raízes, bainhas e folhas das plantas, além de apresentar maior estímulos na emissão de raízes e no aumento do volume radicular. Os teores de metabólitos solúveis também indicam que as plantas tratadas com AHVC foram as mais eficientes na utilização do nitrogênio para o seu desenvolvimento. O capítulo III mostra os resultados obtidos pela aplicação do AHVC em plantas de arroz (Oryza sativa L.) da variedade BRS. Esmeralda, submetidas à deficiência hídrica. O AHVC preservou o índice de desempenho fotossintético em plantas sob estresse hídrico, sendo os mecanismos de resposta para aplicação do AH mais rápidos do que os de resposta para o estresse. O AH também foi responsável por estimular a quantidade, comprimento, área, volume e diâmetro de raízes das plantas cultivadas em condições de estresse hídrico, além das plantas tratadas com AH+PEG apresentarem maior biomassa fresca dos que as tratadas apenas com PEG. Os teores de metabólitos solúveis e a massa seca dos diferentes órgãos vegetais demonstram que o AH contribuiu para o balanço osmótico das plantas submetidas ao estresse.


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  • The following dissertation aimed to study three humic acids (HA) extracted from different source materials, one of vermicompost (HAVC), one of organosol (HASOIL) and one of Rio Negro sediments - AM (HARN), evaluating their structures, properties and functions in the metabolism and development of rice plants under normal growing conditions and under water stress. Chapter I presents the results concerning the physicochemical characterization (solid state nuclear magnetic resonance - 13C NMR CP / MAS and dynamic light scattering - DLS) of the three types of humic acids. HASOIL presented more aromatic characteristics than HARN and HAVC, thus conferring greater hydrophobicity. HAVC had the highest polarity index and lowest hydrophobicity. HASOIL and HARN showed the largest particle populations at pH 7.0 between 0 and 500 nm in hydrodynamic diameter, in relation to humic acid from vermicompost. However, the average particle diameter at pH = 7 shows that HAVC had larger particles compared to the others. The objective of Chapter II was to evaluate and discuss the effects of the three HA, previously characterized, on the morphology, growth and metabolism of rice (Oryza sativa L.) plants of the BRS Emerald variety, as well as establish a relationship between their structures and physical-chemical properties with the bioactivity they exert. An increase in photosynthetic performance was observed in plants treated with HA extracted from different materials after an initial decrease in order to accelerate metabolic activities aiming at acclimatization and plant protection. In general, all humic acids stimulated the metabolism and development of plants, but in a different way, being the activity exerted dependent on their structural characteristics and properties. There were different modifications in the structures present in the roots by the effect of humic acids, associated with the development of the plant cell wall. The HAVC was considered the best bioactivity, as it was responsible for the most intense increase in the production of fresh and dry biomass in the roots, sheaths and leaves of the plants, besides presenting greater stimuli in the emission of roots and increase in root volume. The levels of soluble metabolites also indicate that the plants treated with this HA were the most efficient in using nitrogen for its development. Chapter III shows the results obtained by the application of vermicompost humic acid in rice (Oryza sativa L.) plants of the BRS Emerald variety subjected to water deficiency. HAVC preserved the photosynthetic performance index in plants under water stress, being the response mechanisms for HA application faster than those for stress response. HA was also responsible for stimulating the quantity, length, area, volume and diameter of roots of plants cultivated under water stress conditions, besides the plants treated with HA + PEG presented higher fresh biomass than those treated with PEG alone. Soluble metabolite contents and dry mass of different plant organs show that HA contributed to the osmotic balance of plants subjected to stress.

Teses
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  • JOÃO ANTÔNIO MONTIBELLER FURTADO E SILVA
  • Evolução da Matéria Orgânica, Metais Pesados e Fósforo em Solo Argiloso Tratado com Dejeto Líquido de Suínos

  • Orientador : NELSON MOURA BRASIL DO AMARAL SOBRINHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • NELSON MOURA BRASIL DO AMARAL SOBRINHO
  • EVERALDO ZONTA
  • ERICA SOUTO ABREU LIMA
  • ARCANGELO LOSS
  • ADEMIR FONTANA
  • Data: 24/01/2019

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  • O dejeto líquido de suínos aplicado ao solo reduz custos com fertilizantes e riscos de poluição dos corpos hídricos. A suinocultura se concentra em regiões produtoras, onde o dejeto líquido de suínos é o principal resíduo gerado, e sua aplicação influencia as características da matéria orgânica do solo e dinâmica de metais pesados e fósforo. Recentemente, foram relatadas as interferências das características estruturais do dejeto na mobilidade e biodisponibilidade de metais pesados no solo, pela formação de complexos solúveis. Entretanto, muitos questionamentos ainda necessitam de respostas. Assim, a presente tese teve objetivo de avaliar alterações, ao longo do tempo, na estrutura das substâncias húmicas do solo, provocadas por aplicações sistemáticas de dejeto líquido de suínos. Também, o entendimento dos mecanismos de incorporação de estruturas orgânicas às substâncias húmicas e a interação com metais pesados e fósforo. Para isso, foi avaliado um Nitossolo Vermelho distrófico, submetido, durante seis anos (2009 – 2015), a aplicações de doses de dejeto líquido de suínos e cultivado com milho (Zea mays) no verão, simulando silagem, e com o consórcio de aveia preta (Avena strigosa Schreb.) e azevém (Lolium multiflorum Lam.), para cobertura, no inverno. Foram coletadas amostras de solo em 2011, 2014 e 2015, das quais a matéria orgânica foi fracionada quimicamente em ácidos fúlvicos e húmicos e huminas, quantificados e caracterizado por técnicas espectroscópicas (CP MAS 13C-RMN, FTIR e UV-vis), composição elementar (C, H, N, O e S), relações atômicas (C/N, H/C, O/C), teores de metais pesados (Cu, Zn, Pb e Ni) e fósforo. Também foram avaliados os teores pseudototais de metais pesados em seis camadas do solo (0-2,5; 2,5-5; 5-10; 10-20; 20-40, e 40-80 cm) e, na camada superficial (0-20 cm), teores biodisponíveis e formas de fósforo (P- total, P-Melich e P-remanescente). O acúmulo de metais pesados e fósforo nos tecidos vegetais também foram quantificados. Outros materiais também foram amostrados e analisados, como a ração oferecida aos suínos geradores do dejeto utilizado no experimento e o próprio dejeto aplicado nesse período. Todos metais foram encontrados na ração e no dejeto, evidenciando a origem desses elementos. O dejeto apresentou estruturas orgânicas, predominantemente, alifáticas e funcionalizadas, com elevada capacidade de formação de complexos solúveis com os metais pesados. Ao serem adicionadas ao solo, essas estruturas alifáticas foram incorporadas, inicialmente, aos ácidos fúlvicos e, posteriormente, evoluíram para ácidos húmicos. Essas estruturas apresentaram relação com o aumento da mobilidade e biodisponibilidade dos metais e do fósforo no solo por diferentes mecanismos. Ao longo do tempo de aplicação do dejeto, as substâncias húmicas do solo, sobretudo os ácidos fúlvicos, passaram a apresentar estruturas semelhantes às do dejeto, com baixa aromaticidade e abundância de grupamentos funcionais oxigenados. A medida que as estruturas orgânicas, mais alifáticas, foram incorporadas aos ácidos fúlvicos e húmicos, houve um aumento da incorporação de metais às estruturas das frações. Entretanto, o fósforo apresentou uma dinâmica diferente, não se incorporando aos ácidos fúlvicos nem húmicos, mesmo com aumento dos teores totais. Este elemento se manteve em formas lábeis, devido, sobretudo, à redução da fixação no solo.


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  • The pig slurry applied to the soil reduce costs with fertilizers and water pollution risks. The pig farming is concentrated in producing regions, where the pig slurry is the main residue generated, and its application on soil play a role in soil organic matter characteristics and in heavy metals and phosphorus dynamics. Recently, has been reported the role of pig slurry characteristics in soil heavy metals mobility and bioavailability by the formation of stables soluble complexes. However, many questions still are unanswered. Thus, the present thesis aims to evaluate the alterations in soil humic substances structure induced by pig slurry systematic application over time. As well as understanding the mechanism of organic structures incorporation to soil humic substances, and its interactions mechanisms with heavy metals and phosphorus. To reach these goals, a Typic Hapludox subjected to systematic applications of pig slurry doses (0, 50, 100 m³ ha-1 application-1), over six years (2009 – 2015), and cultivated with corn (Zea mays), simulating silage, on the summer time, and black oat (Avena strigosa Schreb.) and Italian rye grass (Lolium multiflorum Lam.) consortium, as cover crop, on winter time. Soil samples were collected by the years 2011, 2014 and 2015, of wich organic matter was chemically fractionated in fulvic acids, humic acids and humin. These fractions were quantified and characterized by their spectroscopic characteristics (CP MAS 13C-RMN, FTIR e UV-vis), elementary composition (C, H, N, O e S) atomic relations (C/N, H/C, O/C), heavy metals (Cu, Zn, Pb e Ni) and phosphorus levels. Were also evaluated the heavy metals pseudototal levels in six soil layers (0-2,5; 2,5-5; 5-10; 10-20; 20-40, e 40-80 cm), and bioavailable heavy metals and phosphorus (P- total, P-Melich e P-remaining) levels in superficial soil layer ( 0-20 cm). The heavy metals and phosphorus accumulation in plants tissues were quantified. And other materials as the ration given to the pigs generators of the slurry and the pig slurry used in the experiment itself was samples and analyzed for their heavy metals levels. All evaluated heavy metals were found in the ration and the slurry, evidencing the origin of these elements in the system. The pig slurry has shown mainly aliphatic and functionalized organic structures, with high capacity of formation of soluble complexes with heavy metals. When these aliphatic structures are added to the soil, they are initially incorporated to the fulvic acids, than subsequently evolve to humic acids. These structures presented relation with heavy metals and phosphorus mobility and bioavailability in soil by different mechanisms. Over application time, the soil humic substances, mainly the fulvic acids, acquires pig slurry structural characteristics, such as low aromaticity and functional oxygenated group abundance. There was an increase in the incorporation of heavy metals to the humic substances as long as were incorporated more aliphatic organic structures to fulvic and humic acids. However, the phosphorus presented a different dynamics, was not incorporated to fulvic and humic acids, even with the increase of its total levels. This element was kept in labile forms, mainly due to the reduction of soil fixation.

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  • ELIAS MENDES COSTA
  • Caracterização de solos e avaliação da vulnerabilidade de ambientes no Parque Nacional de Itatiaia, Brasil

  • Orientador : LUCIA HELENA CUNHA DOS ANJOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALESSANDRO SAMUEL ROSA
  • CESAR DA SILVA CHAGAS
  • ELPIDIO INACIO FERNANDES FILHO
  • LUCIA HELENA CUNHA DOS ANJOS
  • MARCOS BACIS CEDDIA
  • Data: 19/02/2019

  • Mostrar Resumo
  • O conhecimento dos solos e suas propriedades é essencial para o planejamento ambiental em sistemas naturais especialmente em unidade de conservação como o Parque Nacional de Itatiaia (PNI). O PNI apesar da importância ecologia e de preservação não tem informações sobre seus solos em nível de detalhe que possa dar suporte a pesquisas e ao plano de manejo. Buscando entender o processo envolvendo a gênese e distribuição dos solos no ambiente montanhoso do PNI e fatores que envolvem a vulnerabilidade ambiental nessa região o presente estudo foi desenvolvido. Os objetivos foram desenvolver uma base de dados num ambiente SIG com informação sobre os solos (classes e atributos), vegetação, relevo, geologia e geomorfologia e produzir informação de covariáveis pedológicas e ambientais para apoiar ações de investigação interdisciplinar, programas de educação ambiental e plano do manejo do parque. Ainda avaliar a vulnerabilidade ambiental integrando informações do ambiente físico com conhecimento de especialistas para conciliar a demanda de uso público com a conservação dos ecossistemas. Para tanto foi feita amostragem, coleta, descrição, caracterização, classificação e mapeamento dos solos e foi preparado uma base de dados com todas as variáveis ambientais de posse dos dados, métodos robustos de mapeamento digital de solos foram testados a fim de se otimizar o desempenho dos algoritmos para a predição de atributos de solo e avaliação de incerteza. Por fim, dados da revisão de literatura, abordagem participativa e conhecimento especializado e variáveis biofísicas produzidas nas etapas anteriores foram incorporadas em uma rede de crença Bayesiana (BBN, inglês) para predizer a vulnerabilidade ambiental, bem como para produzir a incerteza associada. Os resultados produzidos foram suficientes para preencher a lacuna da falta de informação sobre solos no PNI e entender os fatores relacionados a relação solo paisagem do PNI e são úteis para diversos fins. Algoritmos como o Modelos Aditivos Generalizados (GAM) com seleção de covariáveis baseado no modelo scorpan são eficientes em predizer atributos do mesmo utilizando limitado número de pontos. E apesar da complexidade da área de estudo, BBN conseguiu produzir um resultado significativo da distribuição espacial da vulnerabilidade ambiental e se mostrou uma abordagem alternativa menos subjetiva do que os convencionais métodos de avaliação da vulnerabilidade ambiental.


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  • Knowledge of soils and their properties is essential for environmental planning in natural systems especially in a conservation unit such as the Itatiaia National Park (INP). The INP, despite the importance of ecology and preservation, does not have information on its soils in detail that can support research and management plan. Aiming to understand the process involving the genesis and soils distribution in the mountainous environment of the INP and factors that involve the environmental vulnerability in this region the present study was developed. The objectives were to develop a database in a GIS environment with information on soils (classes and attributes), vegetation, relief, geology and geomorphology and to produce information on environmental and covariates to support interdisciplinary research actions, environmental education programs and plan of park management. To further evaluate environmental vulnerability by integrating information from the physical environment with expert knowledge to reconcile public use demand with ecosystem conservation. In order to do so, sampling, collection, description, characterization, classification and mapping of soils was prepared and a database was prepared with all the environmental variables of data ownership, robust methods of digital soil mapping were tested in order to optimize the performance of the algorithms for the prediction of soil attributes and uncertainty evaluation. Finally, data from the literature review, participatory approach and specialized knowledge and biophysical variables produced in the previous steps were incorporated into a Bayesian belief network (BBN) to predict environmental vulnerability as well as to produce associated uncertainty. The results produced were sufficient to fill the gap in the lack of information on soils in the INP and to understand the factors related to the landscape soil relationship of the INP and are useful for several purposes. Generalized Algorithms (GAM) with covariates selection based on the scorpan model are efficient in predicting attributes of the same using a limited number of points. And despite the complexity of the study area, the BBN was able to produce a significant result of the spatial distribution of environmental vulnerability and proved to be an alternative approach less subjective than conventional methods of assessing environmental vulnerability.

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  • LUCERO SARABIA SALGADO
  • Dinâmica de N e emissões de N2O e CH4 do solo sob pastagem de capim estrela e sistema silvipastoril com leucena para produção leiteira

  • Orientador : BRUNO JOSÉ RODRIGUES ALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BRUNO JOSÉ RODRIGUES ALVES
  • ADELSON PAULO DE ARAUJO
  • SEGUNDO SACRAMENTO URQUIAGA CABALLERO
  • CLAUDIA POZZI JANTALIA
  • FRANCISCO JAVIER SOLORIO SANCHEZ
  • Data: 21/02/2019

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  •     Na região sudeste do México a pecuária convencional é o sistema de monocultura mais comum, onde as espécies principais são gramíneas nativas ou gramíneas africanas, com a produção de biomassa sendo limitada pela sazonalidade da chuva e baixa fertilidade do solo. Em sistemas de produção animal, a degradação da pastagem está associada ao esgotamento de N do solo, sendo necessária a reposição do nutriente. Para o estabelecimento de pastagens mais produtivas nessas áreas, sistemas silvipastoris (SPS) têm sido recomendados, especialmente com uso de leguminosas arbóreas, porém são ainda pouco estudados acerca do impacto sobre o ciclo do nitrogênio. Assim, o objetivo deste trabalho foi quantificar os fluxos de N no sistema solo/planta/animal como um meio de comparar a sustentabilidade de um SPS com leguminosas (Leucaena leucocephala) e pasto de capim estrela (Cynodon nlemfuensis), com pastagens em monocultura com o mesmo capim (SM). A produção media de leite para as duas épocas do ano foi semelhante nos dois sistemas, com 7,1 e 6,3 kg por UA (1 UA = 450 kg peso vivo) dia-1 para SM e SPS, respectivamente. O consumo médio de N pelos animais nas duas épocas foi de 171,9 e 215,7 g N por UA dia-1 para SM e SPS, respectivamente, destacando a importância da leguminosa no suprimento de proteína para os animais. O N depositado nos excrementos animais foi de 138,1 e 184,9 g N UA-1 dia-1 para SM e SPS, respectivamente, sendo maior nas fezes do que na urina. Os fluxos de N2O mostraram-se maiores no SM, com picos de 1623, 9 e 755,9 ug N-N2O m-2 h-1 para SM e SPS, respectivamente, sendo originados do tratamento urina. Os maiores fatores de emissão direta (FE) de N2O foram observados na época de chuvas, quando a desnitrificação é favorecida, sendo de 0,05 e 0,01% para o tratamento de fezes, e 0,52 e 0,17% para o tratamento de urina, em SM e SPS, respectivamente. Na época seca, os FE foram mais baixos. Conclui-se que a presença da leguminosa em SPS permite manter a produção de leite observada no SM, fertilizado com N, porém com menor intensidade de emissão de N2O, contribuindo para a sustentabilidade na produção pecuária.


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  • In the southeast region of Mexico conventional livestock is the most common monoculture system, where the main species are native grasses or African grasses, with the biomass production being limited by rainfall seasonality and low soil fertility. In animal production systems, pasture degradation is associated with soil N depletion, requiring nutrient replacement. For the establishment of more productive pastures in these areas, silvopastoral systems (SPS) have been recommended, especially with the use of tree legumes, but are still little studied about their impact on the nitrogen cycle. Thus, the objective of this work was to quantify N fluxes in the soil-plant-animal system as a means of comparing the sustainability of an SPS with leucaena (Leucaena leucocephala) in a stargrass (Cynodon nlemfuensis) pasture with a pure pasture of star grass (SM). The average milk yield for two seasons was similar in both systems, with 7.1 and 6.3 kg UA-1 (1 UA = 450 kg live weight) day-1 for SM and SPS, respectively. The mean N intake by the animals in the two seasons was 171.9 and 215.7 g N UA-1 day-1 for SM and SPS, respectively, highlighting the importance of the legume in the supply of protein to the animals. The N deposited in the animal excreta was 138.1 and 184.9 g N UA-1 day-1 for SM and SPS, respectively, being higher in dung than in urine. N2O fluxes were higher in SM, with peaks of 1623.9 and 755.9 ug N-N2O m-2 h-1 for SM and SPS, respectively, originating from the urine treatment. The highest direct emission factors (FE) of N2O were observed in the rainy season, when denitrification was favored, being 0.05 and 0.01% for dung, and 0.52 and 0.17% for urine, in SM and SPS, respectively. In the dry season, FE was lower. It is concluded that the presence of legume in SPS allows to maintain the milk production observed in SM, fertilized with N, but with a lower intensity of N2O emission, contributing to the sustainability in livestock production.

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  • JULIO CESAR RIBEIRO
  • METAIS PESADOS NO SOLO E EM HORTALIÇAS DE FOLHAS CULTIVADAS NO MUNICÍPIO DE NOVA FRIBURGO-RJ

  • Orientador : EVERALDO ZONTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EVERALDO ZONTA
  • NELSON MOURA BRASIL DO AMARAL SOBRINHO
  • ERICA SOUTO ABREU LIMA
  • NIVALDO SCHULTZ
  • DANIEL VIDAL PÉREZ
  • FABIANA SOARES DOS SANTOS
  • Data: 25/02/2019

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  • RIBEIRO, Júlio César. Nutrientes e metais pesados no solo e em hortaliças de folhas cultivadas no Município de Nova Friburgo-RJ. 135f. Tese (Doutorado em Agronomia, Ciência do Solo). Instituto de Agronomia, Departamento de Solos, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2019.

     

    A região serrana do Rio de Janeiro caracteriza-se pela grande produção de hortaliças, sendo a principal região produtora do estado. Contudo, as práticas de manejo inadequadas, e a elevada utilização de fertilizantes minerais e orgânicos, têm aumentado o risco de contaminação do solo e consequentemente das plantas. Deste modo, o presente estudo teve como objetivo avaliar a fertilidade e a contaminação por metais pesados (Cu, Ni, Cd, Pb, Cr, Co e Zn) em solos cultivados com alface (Lactuca sativa L.) e salsa (Petrosolium sativum) no Município de Nova Friburgo-RJ, identificando quais os fatores mais contribuíram para o enriquecimento desses elementos no solo e suas transferências para as plantas, assim como sua qualidade com base nos limites aceitáveis pela ANVISA. O estudo foi realizado em 32 propriedades de produção familiar, sendo 18 produtoras de alface e 14 produtoras de salsa, sob as quais foram coletadas amostras de solo e plantas. O solo foi coletado em duas profundidades (0-20 e 20-40 cm), sendo digerido de acordo com o método 3050B (USEPA, 1996). As plantas coletadas foram separadas em folhas e raízes, sendo digeridas de acordo com o método 3050 (USEPA, 2008). Os metais pesados nos extratos digeridos foram quantificados por Espectrometria de Absorção Atômica, e a qualidade das análises de solo e de plantas avaliadas com amostras certificadas NIST SRM 2709a e 1573a, respectivamente. Nos solos cultivados com alface, os teores de Co, Zn e Cu estão associados às características do material de origem. No entanto, o teor de Pb, Cd e Ni estão associados a uma maior contribuição antropogênica, sendo para Pb via adubação orgânica e para Cd e Ni, via adubação mineral. Em média, o índice de poluição da área de estudo foi classificado com baixa contaminação do solo por metais, exceto para Cr, que apontou empobrecimento e, Cd e Cu, que apresentaram severa contaminação. De um modo geral, áreas com maior teor de matéria orgânica e acidez (menor pH, maior H+Al e maior Al+3) apresentaram maior biodisponibilidade de metais e consequentemente uma maior absorção e extração por hectare pelas plantas de alface. Nessas áreas, 52,58% das plantas de alface apresentaram contaminadas por Pb. Nos solos cultivados com salsa, os teores de Cu, Ni, Co, Pb e Zn estão relacionados ao caráter geoquímico do material de origem, assim como a presença de Zn também está associado a fontes antropogênicas por meio da adubação mineral, e Pb a adubação mineral e orgânica. O índice de poluição para Cd e Cr está relacionado à fonte antropogênica por meio da adubação mineral. Em média o índice de poluição da área de estudo apresentou empobrecimento para Cr, baixa contaminação para Ni, Pb, Zn e Co, e severamente contaminado para Cd e Cu. De uma forma geral, ocorreu maior biodisponibilidade de metais em áreas com maior teor de matéria orgânica e acidez (menor pH, maior H+Al e maior Al+3) do solo, apresentando as plantas de salsa uma maior absorção e extração de metais. Nessas áreas, 78,33% e 40% das plantas de salsa apresentaram contaminação por Pb e Cd, respectivamente.


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  • RIBEIRO, Júlio César. Nutrients and heavy metals in soil and leafy vegetables grown in the municipality of Nova Friburgo-RJ. 135f. Thesis (Doctor in Agronomy, Soils Science). Institute of Agronomy, Department of Soils, Federal Rural University of Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2019.

     

    The mountain region of Rio de Janeiro is characterized by the great production of vegetables, being the main producing region of the state. However, poor management practices and high utilization of organic and mineral fertilizers have increased the risk of soil contamination and consequently of plants. The objective of this study was to evaluate fertility and contamination by heavy metals (Cu, Ni, Cd, Pb, Cr, Co and Zn) in soils cultivated with lettuce (Lactuca sativa L.) and parsley (Petrosolium sativum) in the Municipality of Nova Friburgo-RJ, identifying which factors contributed most to the enrichment of these elements in the soil and their transfers to the plants, as well as their quality based on the limits acceptable by ANVISA. The study was carried out in 32 family farms, 18 lettuce producers and 14 parsley producers, under which samples of soil and plants were collected. The soil was collected at two depths (0-20 and 20-40 cm), being digested according to the 3050B method (USEPA, 1996). The collected plants were separated into leaves and roots, being digested according to the method 3050 (USEPA, 2008). The heavy metals in the digested extracts were quantified by Atomic Absorption Spectrometry, and the quality of the soil and plant analyzes evaluated with NIST SRM 2709a and 1573a certified samples, respectively. In the soils cultivated with lettuce, the contents of Co, Zn and Cu are associated with the characteristics of the source material. However, the Pb, Cd and Ni contents are associated to a greater anthropogenic contribution, being Pb via organic fertilization and for Cd and Ni, via mineral fertilization. On average, the contamination index of the study area was classified as low contamination of the soil by metals, except for Cr, which indicated impoverishment and, Cd and Cu, which presented severe contamination. In general, areas with higher organic matter content and acidity (lower pH, higher H+Al and higher Al+3) showed higher bioavailability of metals and consequently higher absorption and extraction per hectare by lettuce plants. In these areas, 52,58% of the lettuce plants were contaminated with Pb. In Cu, Ni, Co, Pb and Zn, the soils are related to the geochemical character of the source material, as well as the presence of Zn is also associated with anthropogenic sources by means of mineral fertilization, and Pb is the mineral and organic fertilization. The pollution index for Cd and Cr is related to the anthropogenic source through mineral fertilization. On average, the contamination index of the study area presented impoverishment for Cr, low contamination for Ni, Pb, Zn and Co, and severely contaminated for Cd and Cu. In general, there was a higher bioavailability of metals in areas with higher organic matter content and acidity (lower pH, higher H+Al and higher Al+3) of the soil, with the plants having a higher absorption and extraction of metals. In these areas, 78,33% and 40% of the parsley plants presented contamination by Pb and Cd, respectively.

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  • LIVIA BISCHOF PIAN
  • TÍTULO:
    Influencia da Fertilização de Origem Vegetal em Atributos Biológicos e Químicos do Solo e no Desempenho Agroeconômico de Hortaliças em Sistemas Orgânicos 
  • Orientador : RICARDO LUIZ LOURO BERBARA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RICARDO LUIZ LOURO BERBARA
  • ERIKA FLAVIA MACHADO PINHEIRO
  • SEGUNDO SACRAMENTO URQUIAGA CABALLERO
  • LUIS HENRIQUE DE BARROS SOARES
  • IRENE MARIA CARDOSO
  • Data: 25/02/2019

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    RESUMO:  
    Com o desenvolvimento da agroecologia e a demanda e produção de alimentos orgânicos, questões que concernem à intensificação dos sistemas de produção mantendo a sustentabilidade econômica, social, ambiental e nutricional ainda estão abertas, especialmente em regiões tropicais. A procura por fertilizantes orgânicos que atendam a agricultura orgânica é emergente, os fertilizantes de origem vegetal são alternativas válidas, porém há dúvidas quanto a sua eficiência em agroecossistemas intensivos e em cultivos exigentes, como as hortaliças. O objetivo geral foi avaliar a contribuição da fertilização de origem vegetal no desempenho agroeconômico de hortaliças em sistema orgânico de produção e efeito nos atributos biológicos e químicos do solo, nas condições da Baixada Fluminense. No capitulo 1 foi avaliada a sustentabilidade de um agroecossistema orgânico diversificado de hortaliças, de longa duração, baseado na fertilização de origem vegetal, por meio da caracterização de atributos biológicos e químicos do solo, do balanço de nutrientes e da viabilidade agroeconômica. Os atributos avaliados espaço-temporalmente foram os nutrientes nitrogênio total (N), fósforo (P) e potássio (K) disponíveis, cálcio (Ca) e magnésio (Mg),  o pH, o teor de matéria orgânica, por carbono orgânico total (COT) e fração leve livre (FLL), a dinâmica de fungos micorrízicos arbusculares, por glomalina e densidade de esporos e a cromatografia de papel circular plana. O balanço parcial de nutrientes foi positivo para todos os nutrientes na área de produção de hortaliças, graças à biomassa vegetal empregada, e foi negativo para N, K, Ca e Mg na área de  produção de biomassa vegetal. Os teores de pH e P mantiveram-se estáveis, enquanto que K, Ca, COT, FLL e glomalina total apresentaram queda ao longo dos anos. O agroecossistema foi viável financeiramente nas simulações de venda para mercado orgânico e institucional (Feiras e PNAE), sem viabilidade para o mercado convencional (CEASA/RJ). No capitulo 2 foram caracterizados compostos fermentados obtidos a partir de matérias primas de origem vegetal, por meio da composição química, das vias fermentativas e da comunidade microbiana e mensurados a disponibilização de nitrogênio e a eficiência agronômica destes compostos no cultivo de hortaliças folhosas em sucessão. O composto fermentado análogo ao padrão (CFAP) consiste em mistura de farelo de trigo e farelo de mamona. As matérias primas vegetais substituintes do farelo de trigo foram a casca de café, resíduo de cervejaria e capim elefante, e o substituinte do farelo de mamona foi o farelo de gliricídia. O pH teve correlação com o ácido lático, etanol e ácido butirico, foi em torno de 5,2 no CFAP e aumentou drasticamente com a substituição integral por casca de café ou capim elefante e f. mamona. O f. gliricídia manteve o pH estável e diminuiu os teores de N. A comunidade bacteriana destacou a diferença entre os compostos com f. mamona e f. glirícida, este últimos com maior riqueza e diversidade, o CFAP teve menor diversidade. A ordem Lactobacillares foi predominante em todos os compostos. A disponibilização de N do CFAP foi de aproximadamente 50%, assim como os compostos com f. mamona e resíduo de cervejaria. Em condições de campo, os compostos com f. gliricídia resultaram em menores produtividades de rúcula do que com f. mamona. O composto com casca de café e f. mamona foi o  equivalente ao CFAP.
     
     

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  • SUMMARY:
    With the development of agroecology and the demand for production of organic foods, issues that concern the intensification of production systems while maintaining economic, social, environmental and nutritional sustainability are still open, especially in tropical regions. The demand for organic fertilizers that serve organic agriculture is emerging. Plant fertilizers are valid alternatives, however there are doubts as to its efficiency in intensive agroecosystems and demanding crops such as vegetables. The general objective was to evaluate the contribution of fertilization of vegetal origin in the agroeconomic performance of vegetables in organic production system and effect on the biological and chemical attributes of the soil, in the Baixada Fluminense conditions. In chapter 1, the sustainability of a long - term, diversified organic agroecosystem of vegetables based on plant fertilization was evaluated through the characterization of soil biological and chemical attributes, nutrient balance and agroeconomic viability. The evaluated nutrients were: total nitrogen (N), available phosphorus (P) and potassium (K), calcium (Ca) and magnesium (Mg), pH, organic matter content, total organic carbon COT) and free light fraction (FLL), the dynamics of arbuscular mycorrhizal fungi, by glomalin and spore density, and flat circular paper chromatography. The nutrient balance was positive for all nutrients in the vegetable production area, thanks to the plant biomass used, and was negative for N, K, Ca and Mg in the area of vegetal biomass production. The levels of pH and P remained stable, whereas K, Ca, COT, FLL and total glomalina presented decrease over the years. The agroecosystem was financially viable in the simulations of sale to the organic and institutional market (Fairs and PNAE), without feasibility for the conventional market (CEASA / RJ). In chapter 2, fermented compounds obtained from raw materials of plant origin were characterized by chemical composition, fermentation pathways and the microbial community, and nitrogen availability and agronomic efficiency were measured in the cultivation of hardwood vegetables in succession. The analogous fermented compound (CFAP) consists of a mixture of wheat bran and castor bean meal. The plant substitute of wheat bran was coffee husk, brewer's residue and elephant grass, and the substitute of castor bean meal was the gliricid meal. The pH had correlation with lactic acid, ethanol and butyric acid, was around 5.2 in the CFAP and increased drastically with the complete replacement by coffee bark or elephant grass and f. castor plant The f. gliricidia maintained the pH stable and decreased the levels of N. The bacterial community highlighted the difference between the compounds with f. castor beans and f. the latter with greater richness and diversity, the CFAP had lower diversity. The Lactobacillars order was predominant in all compounds. The N availability of CFAP was approximately 50%, as were the compounds with f. castor bean and brewery residue. Under field conditions, compounds with f. gliricidia resulted in lower productivities of arugula than with f. castor plant The compound with coffee husk and f. castor bean was the equivalent of CFAP.

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  • EDEVALDO DE CASTRO MONTEIRO
  • Ajuste de Metodologia de Quantificação da Fixação Biológica de Nitrogênio na Cultura de Cana-de-Açúcar pela Técnica da Abundância Natural de 15N

  • Orientador : SEGUNDO SACRAMENTO URQUIAGA CABALLERO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLAUDIA POZZI JANTALIA
  • MARCIO DOS REIS MARTINS
  • NIVALDO SCHULTZ
  • SEGUNDO SACRAMENTO URQUIAGA CABALLERO
  • VERONICA MASSENA REIS
  • Data: 27/02/2019

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  • Um dos fatores responsáveis pela baixa produtividade da cana-de-açúcar no Brasil é o suprimento inadequado de nitrogênio (N). Nesse contexto, estudos com FBN nessa cultura têm grande relevância. Os objetivos do presente trabalho foram: (i) avaliar o efeito interativo da fertilização nitrogenada e da inoculação com bactérias diazotróficas no acúmulo de N e na produtividade de duas variedades comerciais de cana-de-açúcar; (ii) avaliar plantas de referência e a estratégia de amostragem de diferentes partes das plantas de cana-de-açúcar para quantificação da FBN por abundância natural de 15N em variedades inoculadas ou não com bactérias diazotróficas; (iii) determinar o enriquecimento de 15N em diferentes partes da planta de cana-de-açúcar para a estimativa da eficiência de uso de N (EUN) em função do uso do inoculante. O experimento foi conduzido em condições de campo com uso de mudas pré-brotadas de cana-de-açúcar em vasos contendo 100 kg de solo proveniente da camada de 0-40 cm de um Argissolo. Na primeira parte do trabalho, testou-se o efeito interativo da inoculação (com e sem) e da fertilização nitrogenada (0 e 45 kg N ha‑1, sulfato de amônio com 2% átomos 15N exc.) no acúmulo de N e na produtividade de duas variedades de cana-de-açúcar (RB867515 e RB92579) colhidas aos 90, 180, 270 e 360 dias após transplantio (DAT). Na segunda parte do trabalho foram determinados os valores de δ15N nas raízes, folhas, palha e em três frações de colmos (inferior, médio e superior) na última colheita da cana (360 DAT) nos vasos sem fertilização nitrogenada. Na terceira e última parte do trabalho determinou-se a % átomos de 15N em excesso nas mesmas partes da cana-de-açúcar na mesma colheita, porém apenas nos vasos com fertilização nitrogenada. Esporadicamente, a adição de N-fertilizante inibiu, ou até mesmo causou efeito antagônico da inoculação, em algumas variáveis de crescimento (diâmetro de colmo, massa seca de folha e palha, teor e acúmulo de N na folha), porém sem efeito significativo na produtividade de colmos. A FBN contribui, em média, com 53% do N acumulado na variedade RB92579 e com 49% na variedade RB867515. Não se verificou variação significativa de abundância de natural de 15N do N disponível do solo (7,8 δ15N ‰) estimado por diferentes plantas de referência. Por outro lado, houve variação significativa nos valores de δ15N nas diferentes partes da planta de cana-de-açúcar, indicando que a estratégia amostral para quantificação de FBN pela técnica da abundância natural de 15N deve considerar a planta inteira. No entanto, quando houve enriquecimento artificial da planta com 15N proveniente do fertilizante para estudo da EUN, não se verificou variação significativa nos valores de átomos de 15N em excesso nas diferentes partes da planta. Isso indica que, em estudos de recuperação de 15N proveniente de fertilizante, pode se amostrar apenas partes específicas da planta, representando significativa redução no tempo e no custo com amostragem e análise. A EUN foi de 60% para as duas variedades, sem influência da inoculação. Estudos com outras variedades e em diferentes condições de solo e clima devem ser feitos para definição de cenários com maior possibilidade de benefício da inoculação na cultura da cana-de-açúcar com bactérias diazotróficas.


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  • One of the factors responsible for the low levels of sugarcane productivity in Brazil is the inadequate supply of N. In this context, studies about BNF in this crop have scientific relevance. The objectives of the current  research were: (i) to evaluate the interactive effect of  Nitrogen fertilization and diazotrophic  bacteria in the  accumulation of N and the yield  in two commercial varieties, (ii) to evaluate non-fixing plants and the strategy of sampling in different parts of sugarcane plants to estimate BNF using the 15N natural abundance technique

    In sugarcane plant inoculated or not with diazotrophic bacteria; (iii) to determine the 15N enrichment in different parts of sugarcane plant to estimate the efficiency of N use (EUN) because of inoculant application. The experiment was carried out in field conditions with sugarcane from pre-sprouted seedlings sugarcane in pots containing 100 kg of derived from 0 -40 cm layer of an Ultisol soil. In the first part of this work, the interactive effect of inoculation (with and without) and nitrogen fertilization (0 and 45 kg N ha‑1, ammonium sulphate with 2% excess of 15N atoms) in the accumulation of N and in the yield of two sugarcane varieties (RB867515 e RB92579) harvested at 90, 180, 270 and 360 days after transplanting (DAT). In the second part of this work, the  δ15 values were determined in roots, leaves, straw and in three stalk fractions (bottom, medium and upper) in the last sugarcane harvesting (360 DAT) in pots without Nitrogen fertilization. In the third and last part of this work the excess % of 15N atoms was determined in the same sugarcane parts and harvesting, although only in the pots fertilized with Nitrogen. Sporadically, the addition of N-fertilizer inhibited, or even caused, an antagonistic effect of inoculation on some growth variables (stalk diameter, leaf dry matter, straw dry matter, N content and accumulation in leaf), but with no significant effect on stalk yield. The BNF contributes, on average, 53% of the N accumulated in the variety RB92579 and 49% in the variety RB867515. There was no significant variation in the 15N natural abundance of available N in the soil (7.8 δ15N ‰) estimated by different non-fixing plants. On the other hand, there was a significant variation in the values of δ 15N in different parts of sugarcane plant, indicating that the sampling strategy for BNF quantification by 15N natural abundance technique should consider the whole plant. However, when there was enrichment of the plant with 15N from the fertilizer to study the EUN, no significant variation in the values of excess 15N atoms in the different parts of the plants was observed. This indicates that, in fertilizer 15N recovery studies, only specific parts of the plant can be sampled, representing a significant reduction in the time and cost of sampling and analysis. The EUN was 60% for both varieties, without inoculation influence. Studies with other varieties and in different soil and climate conditions should be done to define scenarios with greater possibility of diazotrophic bacteria inoculation in sugarcane

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  • MARCELA JACQUES DE LEMOS NEVES
  • Caracterização fenotípica e metabólica de linhagens mutantes de arroz silenciando isoformas de H+ ATPases responsivas ao suprimento de nitrogênio

  • Orientador : LEANDRO AZEVEDO SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DIEGO DE MELLO CONDE DE BRITO
  • FABIOLA DE SAMPAIO RODRIGUES GRAZINOLI GARRIDO
  • LEANDRO AZEVEDO SANTOS
  • LUIZ MORS CABRAL
  • MARCIO DOS REIS MARTINS
  • Data: 28/02/2019

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  • JACQUES, Marcela de Lemos Neves. Caracterização fenotípica e metabólica de linhagens mutantes de arroz silenciando isoformas de H+ ATPases responsivas ao suprimento de nitrogênio. 2019. 60f. Tese (Doutorado em Agronomia, Ciência do Solo). Instituto de Agronomia, Departamento de Solos, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2019.

     

    Em arroz, há dez isoformas de H+- ATPase, e as isoformas mais expressas são as isoformas OsA2 e OsA7, além de serem induzidas através do fornecimento de NO3- . As PM H+ ATPases, além de terem grande importância na absorção de nutrientes, também desempenha um papel fundamental em diversos processos biológicos em plantas. Estudos feitos com isoformas silenciadas de PM H+- ATPase em arroz, em diferentes doses de nitrogênio foi prejudicial ao crescimento vegetativo e a produção de grãos, por tanto, um dos objetivos deste trabalho foi avaliar o efeito do silenciamento sobre as características fenotípicas, a produção de grãos e o teor de proteína no grão das linhagens de arroz, sob diferentes condições de disponibilidade de nitrato (NO3-). O experimento foi conduzido em casa de vegetação até o final do ciclo da cultura do arroz, utilizando planta não transformada (WT), planta com a isoforma osa2 silenciada e plantas com isoforma osa7 silenciada, que foram submetidas ao tratamento com ressuprimento de NO3- e sem ressuprimento de NO3-. Foi avaliada, a altura das plantas, número de perfilhos, produção de grãos cheios e chochos, índice de colheita, número de panículas. Conforme com os resultados, pode-se supor que o silenciamento das isoformas, afetou o desenvolvimento vegetativo das plantas mutantes osa7 e osa2, indicando que a atividade da PM H+-ATPase pode ter afetado algum processo celular, resultando na redução do crescimento das plantas, além de exercer influencia no enchimento dos grãos. Dentre os estresses que as plantas são submetidas no meio ambiente o estresse salino influência consideravelmente o crescimento e a produtividade das grandes culturas. Diversos estudos demonstraram que tratamentos com a presença de sal nas plantas, ocasionaram a indução da atividade das bombas de prótons da membrana plasmática. Num estudo, relacionado com a adição da NaCl, observaram um aumento nos níveis de transcrição da isoforma OsA2.Também foi observado que a isoforma OsA7, pode estar relacionada com tolerância à salinidade. Por tanto, este trabalho teve também como objetivo avaliar o efeito da salinidade em plantas de arroz com as isoformas osa2 e osa7 silenciadas, na absorção de nitrogênio e aproveitamento do mesmo pela planta. De acordo com os resultados pode-se afirmar que nas linhagens transformadas houve uma redução do crescimento destas plantas, bem como acúmulo de NO3- principalmente nas raízes,em relação aos resultados de N-amino há um acúmulo nas folha. De acordo com os resultados obtidos, mostra que as isoformas de PM H+-ATPases possuem grande importância no estresse salino, uma vez que o silenciamento das isoformas OSA2 e OSA7 afetou o desenvolvimento e a eficiência de absorção do NO3- e condutância estomática.


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  • JACQUES, Marcela de Lemos Neves. Phenotypic and metabolic characterization of mutant rice strains silencing H + ATP isoforms responsive to nitrogen supply 2019. 60p. Thesis (Doctor Science in Agronomy - Soil Science). Instituto de Agronomia, Departamento de Solos, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ. 2019.

     

    In rice, there are ten H + - ATPase isoforms, and the most expressed isoforms are the OsA2 and OsA7 isoforms, in addition to being induced through the supply of NO 3 - . At PM H + ATPases , besides having great importance in the absorption of nutrients, also plays a fundamental role in several biological processes in plants. Studies with silicon isoforms of PM H + - ATPase in rice at different doses of nitrogen were detrimental to vegetative growth and grain yield. Therefore, one of the objectives of this work was to evaluate the effect of silencing on phenotypic characteristics, grain yield and protein content in the grain of the rice strains under different nitrate (NO 3 - ) availability conditions . The experiment was conducted in a greenhouse until the end of the rice crop cycle, using untransformed plant (WT), plant with the silenced osa2 isoform and plants with silica isoform osa7, which were submitted to treatment with NO 3 - and without NO 3 - resupply . The height of the plants, number of tillers, production of full grains and pips, harvest index, number of panicles were evaluated. According to the results, it can be assumed that the silencing of the isoforms affected the vegetative development of the osa7 and osa2 mutant plants , indicating that PM H + - ATPase activity may have affected some cellular process, resulting in reduced plant growth , besides exerting influence in the filling of the grains. Among the stresses that plants undergo in the environment saline stress considerably influences the growth and productivity of large crops. Several studies have demonstrated that treatments with the presence of salt in the plants, caused the activity of the proton pump of the plasma membrane. In a study related to the addition of NaCl , they observed an increase in transcription levels of the OsA2 isoform. It was also observed that the OsA7 isoform may be related to salinity tolerance. Therefore, the objective of this work was to evaluate the effect of salinity on rice plants with silica osa2 and osa7 isoforms, on nitrogen absorption and plant utilization.According to the results it can be affirmed that in the transformed lines there was a reduction of the growth of these plants , as well as accumulation of NO 3 - mainly in the roots, in relation to the N-amino results there is an accumulation in the leaf . According to the results, it is shown that PM H + - ATPases isoforms have great importance in saline stress, since the silencing of OSA2 and OSA7 isoforms affected the development and efficiency of NO 3 - and stomatal conductance . 

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  • DANIELE RODRIGUES BARBOSA
  • Alterações no Solo Provocadas pela Produção Intensiva de Hortaliças na Microbacia Hidrográfica de Barracão dos Mendes – Nova Friburgo, RJ

  • Orientador : NELSON MOURA BRASIL DO AMARAL SOBRINHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • NELSON MOURA BRASIL DO AMARAL SOBRINHO
  • ANDRES CALDERIN GARCIA
  • ERICA SOUTO ABREU LIMA
  • LUIZ FERNANDO DUARTE DE MORAES
  • FABIANA SOARES DOS SANTOS
  • Data: 28/02/2019

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  • Este trabalho foi realizado na microbacia hidrográfica de Barracão dos Mendes, em Nova Friburgo (RJ), em 20 pontos amostrais, para observação de alterações nos parâmetros químicos e biológicos do solo, sendo 10 em área com plantio de oleráceas (P) com aplicação de fertilizantes e herbicida e 10 em áreas com mata de reserva legal (M). As amostras foram coletadas em forma de amostras compostas contendo aproximadamente 30 subamostras. Em áreas com declividade e altitude diversificada dentro da microbacia. As coletas foram realizadas em julho do ano de 2016 e foram avaliadas alterações nas propriedades físicas, químicas e biológicas do solo em cada área. O estudo teve como objetivo avaliar alterações edáficas em função do manejo agrícola de oleráceas, na microbacia hidrográfica de Barracão dos Mentes, em Nova Friburgo (RJ). Os resultados mostram que os teores de metais (Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb ae Zn ) foram maiores nas áreas com plantio de oleráceas comparadas às áreas com mata. Para o herbicida oxifluorfeno, nas áreas que foi relatada a aplicação, o analito foi detectado, excetuando-se a área com relato de 2 anos sem aplicação e outra sem aplicação situada em área de menor altitude que relatou deriva. Para a diversidade de populações bactérianas no solo, foi observada a divisão em dois grandes grupos em dendograma com 45% similaridade por uso do solo. A variação dos atributos do solo, devido ao manejo, nas propriedades com cultivo de olerícolas refletiu na diversidade microbiana, detecção de herbicida oxifluorfeno e teores de metais potencialmente tóxicos no solo. Baseada na avaliação das observações por médias ponderadas e análise de componentes principais dos resultados citados, conclui-se que uso do solo, assim como o fator do relevo (declividade) alteram as condições do solo avaliadas.


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  • Este trabalho foi realizado na microbacia hidrográfica de Barracão dos Mendes, em Nova Friburgo (RJ), em 20 pontos amostrais, para observação de alterações nos parâmetros químicos e biológicos do solo, sendo 10 em área com plantio de oleráceas (P) com aplicação de fertilizantes e herbicida e 10 em áreas com mata de reserva legal (M). As amostras foram coletadas em forma de amostras compostas contendo aproximadamente 30 subamostras. Em áreas com declividade e altitude diversificada dentro da microbacia. As coletas foram realizadas em julho do ano de 2016 e foram avaliadas alterações nas propriedades físicas, químicas e biológicas do solo em cada área. O estudo teve como objetivo avaliar alterações edáficas em função do manejo agrícola de oleráceas, na microbacia hidrográfica de Barracão dos Mentes, em Nova Friburgo (RJ). Os resultados mostram que os teores de metais (Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb ae Zn ) foram maiores nas áreas com plantio de oleráceas comparadas às áreas com mata. Para o herbicida oxifluorfeno, nas áreas que foi relatada a aplicação, o analito foi detectado, excetuando-se a área com relato de 2 anos sem aplicação e outra sem aplicação situada em área de menor altitude que relatou deriva. Para a diversidade de populações bactérianas no solo, foi observada a divisão em dois grandes grupos em dendograma com 45% similaridade por uso do solo. A variação dos atributos do solo, devido ao manejo, nas propriedades com cultivo de olerícolas refletiu na diversidade microbiana, detecção de herbicida oxifluorfeno e teores de metais potencialmente tóxicos no solo. Baseada na avaliação das observações por médias ponderadas e análise de componentes principais dos resultados citados, conclui-se que uso do solo, assim como o fator do relevo (declividade) alteram as condições do solo avaliadas.

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  • ALEXANDRE DOS SANTOS MEDEIROS
  • Influência do uso da terra sobre a matéria orgânica do solo e o estoque de carbono, Parque Nacional do Itatiaia – RJ

  • Orientador : LUCIA HELENA CUNHA DOS ANJOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARCOS GERVASIO PEREIRA
  • EVERALDO ZONTA
  • MARCELO DA COSTA SOUZA
  • ALEXANDER SILVA DE RESENDE
  • FABIANO DE CARVALHO BALIEIRO
  • Data: 24/09/2019

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  • No Brasil, a conversão de áreas naturais em áreas agrícolas corresponde a 75% das emissões de CO2. Atualmente, os Biomas Amazônia e Cerrado possuem a maior taxa de conversão, por se tratarem da atual fronteira agrícola brasileira. No entanto, pouco se sabe sobre os impactos e a capacidade de recuperação dos ecossistemas pertencentes ao Bioma Mata Atlântica, profundamente alterado durante os primeiros ciclos produtivos do País. Para elucidar tais questões, foram selecionadas áreas no Parque Nacional do Itatiaia (PNI), no Estado do Rio de Janeiro, uma vez que o PNI abriga, além de inúmeros ecossistemas preservados, fragmentos florestais secundários em diferentes estágios de sucessão ecológica, além de áreas de pastagens não manejadas, paisagem comumente observada na região do Médio Vale do Paraíba do Sul. Diante desse cenário de profunda degradação, redução dos serviços ambientais e desconhecimento dos processos ecológicos, faz-se urgente o desenvolvimento de estudos que permitam tal entendimento, permitindo intervenções capazes de restabelecer os serviços ambientais dessas comunidades, especialmente o sequestro e estoque de C. Para tal, foram coletadas amostras de solo nos diferentes estágios sucessionais de floresta e em pastagem não manejada, sendo determinada a fertilidade natural, o fracionamento químico e granulométrico da matéria orgânica (MOS), estoque e origem do C. Além das variáveis edáficas, foram coletadas também amostras de fitomassa de pastagens e dos diferentes compartimentos florestais, sendo utilizados métodos não destrutivos para quantificar a fitomassa e o estoque de C no estrato florestal arbóreo. Para obtenção de dados ecológicos, referentes à estrutura das comunidades florestais, foram instaladas parcelas permanentes nos diferentes estágios sucessionais, sendo realizado o estudo florístico e a caracterização estrutural das comunidades. Como resultados gerais verificamos que: os solos locais possuem baixa fertilidade natural; a MOS possui maior estabilidade conforme o avançado dos estágios sucessionais; os estoques de carbono nos solos e fitomassa de estágios iniciais são inferiores a estágios avançados; pastagens possuem maiores valores de estoque de C no solo, porém, predomina C de origem florestal a partir da profundidade de 10 cm; a estrutura e diversidade florestal são similares as geralmente observadas no Bioma; o emprego de técnicas estatísticas multivariadas permitiu a construção de Funções discriminantes capazes de classificar qualitativamente comunidades similares quanto a capacidade de estoque de carbono.  Tais resultados permitiram concluir que: florestas secundárias são mais eficientes no estoque de carbono em relação a pastagens, indicando a importância da preservação e recuperação dessas formações no Médio Vale do Paraíba do Sul, sendo as funções discriminantes geradas importantes ferramentas para classificação de áreas prioritárias.


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  • In Brazil, the conversion of natural areas to agricultural areas corresponds to 75% of CO2 emissions. Currently, the Amazon and Cerrado Biomes have the highest conversion rate because they are the current Brazilian agricultural frontier. However, little is known about the impacts and resilience of ecosystems belonging to the Atlantic Forest Biome, which was profoundly altered during the first productive cycles of the country. To clarify such issues, areas were selected in the Itatiaia National Park (PNI), in the State of Rio de Janeiro, as the PNI shelters, besides numerous preserved ecosystems, secondary forest fragments in different stages of ecological succession, as well as unmanaged pasture areas, a landscape commonly observed in the Middle Valley region of Paraíba do Sul. Given this scenario of profound degradation, reduction of environmental services and ignorance of ecological processes, studies are urgently needed to enable such understanding, allowing interventions capable of reestablishing the environmental services of these communities, especially the sequestration and storage of C. Therefore, soil samples were collected from different successional stages of forest and in unmanaged pasture, being determined the natural fertility, the chemical and particle size fractionation of the organic matter (MOS), stock and origin of C. In addition to the edaphic variables, samples of pasture and different phytomass were also collected. forest compartments, being used non-destructive methods to quantify the phytomass and the stock of C in the tree forest layer. In order to obtain ecological data regarding the structure of forest communities, permanent plots were installed at different successional stages, and a floristic study and structural characterization of the communities were carried out. As a general result we found that: local soils have low natural fertility; MOS has greater stability as advanced successional stages; carbon stocks in early-stage soils and phytomass are lower than advanced stages; pastures have higher values of C stock in the soil, but predominates C from forest origin from the depth of 10 cm; forest structure and diversity are similar to those generally observed in the biome; The use of multivariate statistical techniques allowed the construction of discriminant functions capable of qualitatively classifying similar communities according to carbon stock capacity. These results allowed us to conclude that: secondary forests are more efficient in carbon storage than pastures, indicating the importance of preservation and recovery of these formations in the Paraíba do Sul Middle Valley, and discriminating functions are important tools for classification of priority areas.

2018
Dissertações
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  • LUANA SOUSA COSTA
  • Cultivo simultâneo com Paraburkholderia tropica (estirpe BR 11366) e Gluconacetobacter diazotrophicus (BR 11281t ) para produção de inoculante.

  • Orientador : VERONICA MASSENA REIS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • VERONICA MASSENA REIS
  • IRENE DA SILVA COELHO
  • NIVALDO SCHULTZ
  • LEDA MARIA FORTES GOTTSCHALK
  • MARCIA SOARES VIDAL
  • Data: 07/08/2018

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  • Um inoculante misto foi proposto para a cana-de-açúcar em 2008 com base em estudos de longo prazo de inoculação e desempenho de bactérias diazotróficas. No entanto, este produto não está disponível para os produtores devido a alguns fatores técnicos, como o desenvolvimento insuficiente de bioprocessos para a multiplicação industrial dos microrganismos. A eficiência e a produtividade dos bioprocessos são componentes importantes para viabilizar a produção do inoculante em escala industrial. Por conta disto, a estratégia de produção vai além do processo de escolha dos microrganismos adequados. Parâmetros associados ao crescimento foram testados para estabelecer a máxima produção de biomassa de células mediante cultivo simultâneo de duas cepas que compõem o inoculante misto, Paraburkholderia tropica (cepa BR 11366T) e Gluconacetobacter diazotrophicus (BR 11281T),visando à produção de inoculantes comerciais. As estirpes possuem crescimento bastante distinto nas condições testadas. A máxima produção de biomassa em cultivo simultâneo (quantificada através de PCR em tempo real) foi observada em biorreator de bancada, com aeração de 4 L min-1 e temperatura a 32°C, chegando a 8,73·108 UFC mL-1 e 5,05·1010UFC mL-1 para a BR 11281 e BR 11366 respectivamente. Deste modo, é possível obter através de cultivo simultâneo, células com essas duas cepas.


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  • A mixed inoculant was proposed for sugarcane in 2008 based on long-term studies of inoculation and performance of diazotrophic bacteria. However, this product is not available to producers due to some technical factors, such as insufficient development of bioprocesses for the industrial multiplication of microorganisms. The efficiency and productivity of the bioprocesses are important components to enable the production of the inoculant on an industrial scale. Because of this, the production strategy goes beyond the process of choosing the appropriate microorganisms. Parameters associated with growth were tested to establish the maximum biomass production of cells by simultaneous cultivation of two strains comprising the mixed inoculant, Paraburkholderia tropica (BR 11366T strain) and Gluconacetobacter diazotrophicus (BR 11281T), for the production of commercial inoculants. The strains have quite distinct growth under the conditions tested. The maximum biomass production in simultaneous culture (quantified by real-time PCR) was observed in a bench-fed bioreactor, aerated at 4 L min-1 and temperature at 32 ° C, reaching 8.73 · 108 CFU mL -1 and 5.05 · 1010 UFC mL -1 for BR 11281 and BR 11366 respectively. In this way, cells with these two strains can be obtained by simultaneous culturing.

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  • LUANA SOUSA COSTA
  • Cultivo simultâneo com Paraburkholderia tropica (estirpe BR 11366) e Gluconacetobacter diazotrophicus (BR 11281t ) para produção de inoculante.

  • Orientador : VERONICA MASSENA REIS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • VERONICA MASSENA REIS
  • IRENE DA SILVA COELHO
  • LEDA MARIA FORTES GOTTSCHALK
  • Data: 07/08/2018

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  • Um inoculante misto foi proposto para a cana-de-açúcar em 2008 com base em estudos de longo prazo de inoculação e desempenho de bactérias diazotróficas. No entanto, este produto não está disponível para os produtores devido a alguns fatores técnicos, como o desenvolvimento insuficiente de bioprocessos para a multiplicação industrial dos microrganismos. A eficiência e a produtividade dos bioprocessos são componentes importantes para viabilizar a produção do inoculante em escala industrial. Por conta disto, a estratégia de produção vai além do processo de escolha dos microrganismos adequados. Parâmetros associados ao crescimento foram testados para estabelecer a máxima produção de biomassa de células mediante cultivo simultâneo de duas cepas que compõem o inoculante misto, Paraburkholderia tropica (cepa BR 11366T) e Gluconacetobacter diazotrophicus (BR 11281T),visando à produção de inoculantes comerciais. As estirpes possuem crescimento bastante distinto nas condições testadas. A máxima produção de biomassa em cultivo simultâneo (quantificada através de PCR em tempo real) foi observada em biorreator de bancada, com aeração de 4 L min-1 e temperatura a 32°C, chegando a 8,73·108 UFC mL-1 e 5,05·1010UFC mL-1 para a BR 11281 e BR 11366 respectivamente. Deste modo, é possível obter através de cultivo simultâneo, células com essas duas cepas.


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  • A mixed inoculant was proposed for sugarcane in 2008 based on long-term studies of inoculation and performance of diazotrophic bacteria. However, this product is not available to producers due to some technical factors, such as insufficient development of bioprocesses for the industrial multiplication of microorganisms. The efficiency and productivity of the bioprocesses are important components to enable the production of the inoculant on an industrial scale. Because of this, the production strategy goes beyond the process of choosing the appropriate microorganisms. Parameters associated with growth were tested to establish the maximum biomass production of cells by simultaneous cultivation of two strains comprising the mixed inoculant, Paraburkholderia tropica (BR 11366T strain) and Gluconacetobacter diazotrophicus (BR 11281T), for the production of commercial inoculants. The strains have quite distinct growth under the conditions tested. The maximum biomass production in simultaneous culture (quantified by real-time PCR) was observed in a bench-fed bioreactor, aerated at 4 L min-1 and temperature at 32 ° C, reaching 8.73 · 108 CFU mL -1 and 5.05 · 1010 UFC mL -1 for BR 11281 and BR 11366 respectively. In this way, cells with these two strains can be obtained by simultaneous culturing.

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  • RICARDO DE CASTRO DIAS
  • Avaliação de Fertilizantes Granulados a Base de Cloreto de Potássio e Ácidos Húmicos no Desenvolvimento Vegetativo da Cultura do Milho (Zea mays L.)

  • Orientador : EVERALDO ZONTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EVERALDO ZONTA
  • JOSÉ MANUEL FEBLES GONZÁLEZ
  • NELSON MOURA BRASIL DO AMARAL SOBRINHO
  • PAULO CÉSAR TEIXEIRA
  • Data: 24/08/2018

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  • DIAS, Ricardo de Castro. Avaliação de fertilizantes granulados a base de cloreto de potássio e ácidos húmicos no desenvolvimento vegetativo da cultura do milho (Zeamays L.). 2018. 66f. Dissertação (Mestrado em Agronomia, Ciência do Solo). Instituto de Agronomia, Departamento de Solos, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2018.

     

    O cloreto de potássio (KCl) é o fertilizante potássico mais utilizado na agricultura brasileira, contudo, proporciona grandes perdas de potássio no solo através da lixiviação. Além do mais, a aplicação de doses elevadas desse fertilizante na cultura do milho pode ser danosa, principalmente na fase inicial de desenvolvimento, devido ao elevado índice salino desse fertilizante. Os ácidos húmicos (AH) possuem elevada CTC e apresentam potencial para diminuir as perdas de potássio pela lixiviação assim como minimizar os danos causados pelo cloreto de potássio à cultura do milho, principalmente na fase inicial de seu desenvolvimento. O presente trabalho tem como objetivo no Capítulo I, avaliar o efeito da aplicação de doses crescentes de cloreto de potássio calculadas com base na área superficial das unidades experimentais e no volume de solo, assim como o efeito do parcelamento da aplicação sobre o desenvolvimento da cultura do milho até o fim da fase vegetativa (VT), visando estabelecer um critério para o cálculo de doses de fertilizantes utilizados em casa de vegetação. O Capitulo II tem por objetivo avaliar o efeito de fertilizantes potássicos a base de cloreto de potássio granulado com ácidos húmicos, e avaliar seu efeito sobre o desenvolvimento e nutrição da cultura do milho, assim como sobre parâmetros da fertilidade do solo, comparativamente ao cloreto de potássio comercial. Para tal, foram conduzidos dois experimentos em casa de vegetação, na área experimental do Departamento de Solos da UFRRJ, utilizando o híbrido de milho AG1051 como planta indicadora. No capitulo I, as doses superiores à 120 kg.ha-1 de K2O, assim como a aplicação total da dose no momento do plantio retardaram a emergência das plântulas de milho. O cálculo da dose considerando o volume de solo proporcionou maior índice de clorofila Falker (ICF), maior acúmulo de K e menor variação do pH em profundidade. O aumento da dose de cloreto de potássio promoveu incremento linear na massa seca e no acúmulo de K do colmo e da parte aérea das plantas de milho. Quando houve o parcelamento da dose, ocorreu maior acúmulo de P e K nas folhas e menor teor de potássio no solo em superfície. No capítulo II, o aumento na concentração de AH nos fertilizantes promoveu aumento quadrático na emergência das plântulas, aumento linear no acúmulo de N pela cultura e diminuição quadrática do teor de Ca trocável na camada de 30-40 cm de profundidade. A aplicação de KCl granulado com AH isolado de vermicomposto proporcionou maior acúmulo de P em relação ao KCl comercial, maior acúmulo de K em relação ao AH isolado de Turfa e valores superiores de Mg trocável e soma de bases trocável na camada de 0 a 10 em comparação aos demais fertilizantes. A aplicação de KCl granulado com AH isolado de vermicomposto implicou nos maiores acúmulos de massa seca e de P nas raízes em comparação ao fertilizante granulado com AH isolado de vermicomposto. A aplicação de KCl comercial promoveu maior índice de clorofila b em comparação ao fertilizante granulado com AH isolado de vermicomposto, assim como promoveu maiores valores de Ca trocável na camada de 30-40 cm em relação aos demais fertilizantes.


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  • DIAS, Ricardo de Castro. Evaluation of granular fertilizers based on potassium chloride and humic acids on the vegetative development of corn (Zea mays L.).2018. 66p. Dissertation (Master Science in Agronomy, Soil Science). Instituto de Agronomia, Departamento de Solos, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2014.

     

    Potassium chloride (KCl) is the most used potassic fertilizer in Brazilian agriculture, however, it provides great losses of potassium in the soil through leaching. Moreover, the application of high doses of this fertilizer in the maize crop can be harmful, mainly in the initial phase of development, due to the high salt content of this fertilizer. Humic acids (HA) have high CEC and have the potential to decrease potassium losses by leaching and to minimize the damage caused by potassium chloride to maize, especially in the early stages of development. The aim of the present work is to evaluate the effect of the application of increasing doses of potassium chloride calculated on the basis of the surface area of the experimental units and the volume of soil, as well as the effect of the application in the development of the crop of corn until the end of the vegetative phase, aiming to establish a criterion for the calculation of doses of fertilizers used in greenhouse. The purpose of Chapter II is to evaluate the effect of potassic fertilizers based on potassium chloride granules with humic acids and to evaluate their effect on corn development and nutrition, as well as soil fertility parameters, as compared to the chloride of potassium. For that, two greenhouse experiments were conducted, in the experimental area of the Departamento de Solos of UFRRJ, using corn hybrid AG1051 as indicator plant. In Chapter I, doses higher than 120 kg.ha-1 of K2O, as well as the total application of the dose at planting time, delayed the emergence of maize seedlings. The calculation of the dose considering the volume of soil provided higher ICF, greater accumulation of K and lower pH variation in depth. The increase of the dose of potassium chloride promoted a linear increase in the dry mass and in the accumulation of K of stem and shoot of corn plants. When the dose was parceled out, there was a higher accumulation of P and K in the leaves and a lower potassium content in the soil on the surface. In chapter II, the increase in HA concentration in the fertilizers promoted a quadratic increase in seedling emergence, a linear increase in N accumulation by the crop and a quadratic reduction of the exchangeable Ca content in the 30-40 cm depth layer. The application of granulated KCl with HA isolated from vermicompost provided greater accumulation of P in relation to the commercial KCl, greater accumulation of K as compared to HA isolated from Peat and higher values of exchangeable Mg and exchangeable base sum in the layer from 0 to 10 in comparison with other fertilizers. The application of granulated KCl with HA isolated from vermicompost entailed the greater accumulations of dry mass and P in the roots compared to granulated fertilizer with AH isolated from vermicompost. The application of commercial KCl promoted a higher index of chlorophyll b compared to the fertilizer isolated with HA isolated from vermicompost, as well as promoted higher values of exchangeable Ca in the 30-40 cm layer in relation to the other fertilizers.

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  • MARCELA LOPES LÁZARO
  • Predição de carbono, nitrogênio e fósforo do solo por espectroscopia de reflectância Vis-NIR

  • Orientador : ERIKA FLAVIA MACHADO PINHEIRO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARCOS BACIS CEDDIA
  • FABRÍCIO SILVA TERRA
  • GUSTAVO DE MATTOS VASQUES
  • Data: 30/08/2018

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  • A espectroscopia de reflectância na região do visível e infravermelho próximo (Vis-NIR) vem sendo utilizada como método para predição de atributos do solo, sejam eles químicos, físicos, biológicos ou mineralógicos, apresentando resultados rápidos, não destrutivos quando comparados com os métodos convencionais rotineiros de análise. Este trabalho foi realizado em um Planossolo Háplico no Sistema Integrado de Produção Agroecológica (SIPA) em Seropédica – RJ, em um módulo experimental de produção orgânica intensiva de hortaliças para predição de carbono (C), nitrogênio (N) e fósforo (P) do solo através da espectroscopia de reflectância. Foram coletadas 294 amostras de solo a 20 cm de profundidade para caracterização química de C, N e P e leitura espectral no espectrorradiômetro Field Spec 4. Os espectros referentes a cada uma das amostras de solo foram gerados, exportados a analisados quantitativamente através de regressão por mínimos quadrados parciais (PLS) e validados para dois conjuntos de dados. Paralelamente, foram testados cinco pré-processamentos para preparar os espectros com a finalidade de melhorar as predições. Para a etapa de validação dos modelos, os valores obtidos para predição de C foram: R² entre 0,69 e 0,75; RMSE e RPIQ variando entre 0,12 a 0,14 e 2,21 a 2,59, respectivamente. Para N, os valores de R² obtidos variaram de 0,62 a 0,77; o RMSE manteve os mesmos valores aproximados em 0,015 e o RPIQ variou de 2,32 e 3,03. Para o P, os valores obtidos variaram de 0,47 a 0,57; 33,40 a 38,47 e 2,06 a 2,54 para R², RMSE e RPIQ, respectivamente. Os resultados sugerem que a espectroscopia de reflectância Vis-NIR é uma técnica promissora para predição de carbono e nitrogênio do solo. Os modelos ajustados com os dados brutos de reflectância e pré-processados por suavização apresentaram melhores predições desses atributos. Por outro lado, o fósforo do solo não apresentou modelos de predição com bom ajuste, para nenhum dos pré-processamentos testados.


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  • Vis-infrared (Vis-NIR) reflectance spectroscopy has been used as a method to predict soil attributes, whether chemical, physical, biological or mineralogical, with fast, non-destructive results when compared to conventional methods routine analysis. This work was carried out in a Planosol Haplic in the Integrated System of Agroecological Production (SIPA) in Seropédica - RJ, in an experimental module of intensive organic production of vegetables for prediction of carbon (C), nitrogen (N) and phosphorus reflectance spectroscopy. A total of 294 soil samples were collected at 20 cm depth for chemical characterization of C, N and P and spectral readout on the Field Spec 4 spectroradiometer. The spectra for each of the soil samples were generated and quantitatively analyzed by regression analysis. (PLS) and validated for two sets of data. In parallel, five preprocesses were tested to prepare the spectra for the purpose of improving predictions. For the validation of the models, the values obtained for C prediction were: R² between 0.69 and 0.75; RMSE and RPIQ ranging from 0.12 to 0.14 and 2.21 to 2.59, respectively. For N, the R² values obtained ranged from 0.62 to 0.77; the RMSE maintained the same approximate values at 0.015 and the RPIQ ranged from 2.32 and 3.03. For P, values obtained ranged from 0.47 to 0.57; 33.40 to 38.47 and 2.06 to 2.54 for R², RMSE and RPIQ, respectively. The results suggest that Vis-NIR reflectance spectroscopy is a promising technique for predicting soil carbon and nitrogen. The models adjusted with the gross reflectance data and pre-processed by smoothing presented better predictions of these attributes. On the other hand, soil phosphorus did not present prediction models with good fit, for none of the pre-processing tested.
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  • CARLOS ROBERTO PINHEIRO JUNIOR
  • Gênese e Caracterização de Solos de Natureza Carbonática do Grupo Italva, RJ

  • Orientador : MARCOS GERVASIO PEREIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARCOS GERVASIO PEREIRA
  • ADEMIR FONTANA
  • ANTONIO CARLOS DE AZEVEDO
  • Data: 03/09/2018

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  • As rochas carbonáticas ocorrem em aproximadamente 10% da superfície terrestre, ocupando grande parte das áreas agrícolas. Apesar dessa grande abrangência, pouco são os estudos pedológicos nessas áreas. A região noroeste fluminense está inserida na geologia do Grupo Italva, caracterizado pela ocorrência de rochas calcissilicáticas e mármores, material que associado à condição de climas mais seco são responsáveis pela de atributos do solo característicos dessas regiões, tais como, elevados teores de cálcio e magnésio, presença de carbonatos, argilas de alta atividade. Neste sentindo, o objetivo do trabalho foi caracterizar os atributos morfológicos, físicos, químicos, mineralógicos dos solos de natureza carbonática do Grupo Italva e interpretar a atuação dos principais fatores e processos na pedogênese. Para o estudo, foi selecionada uma topossequência no município de Italva, RJ, onde foram descritos e coletados 6 perfis. O material de origem, clima e relevo foram os principais fatores responsável pela gênese dos solos influenciando em diversos atributos como elevados valores de saturação por bases com predomínio de Ca e Mg, pH elevado, presença de carbonatos, alta relação Ki, baixos teores de Fe2O3, além de controlarem o fluxo de água, condição de drenagem e acumulação cátions. A ausência de efervescência e a alta relação MgO/CaO sugerem natureza dolomítica dos carbonatos. Apesar dos altos teores de carbonatos, esses grupos não foram detectados na análise mineralógica, contundo, baseado na literatura sugere-se a presença de carbonato de cálcio amorfo e protodolomita, ambos não detectados por difração de raios-X. Os principais minerais encontrados na fração areia foram quartzo, feldspatos, mica e piroxênio, além de sepiolita possivelmente precipitada sobre grãos de protodolomita, enquanto na fração verificou-se presença de ilita e caulinita. Os principais processos pedogenéticos atuantes são melanização, calcificação, eluviação/iluviação, argilopedoturbação e gleização. Os perfis foram classificados como Chernossolo Rêndizo Lítico típico (topo); Chernossolo Háplico Carbonático saprolítico (terço superior); Argissolo Vermelho-Amarelo Eutrófico chernossólico (terço médio); Chernossolo Ebânico Carbonático típico (terço inferior em rampa de colúvio); Cambissolo Flúvico Carbonático típico (terço inferior em dique aluvial) e; Vertissolo Hidromórfico Carbonático típico. A presença de superfícies de compressão associada à formação de microrelevo gilgai devem ser adicionados aos critérios de classificação dos Vertissolos, tendo em vista que indicam a ocorrência de intensa argilopedoturbação


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  • The carbonaceous rocks occur in approximately 10% of the terrestrial surface, occupying great part of the agricultural areas. Despite this wide scope, there are few pedological studies in these areas. The northwest region of Rio de Janeiro is part of the Italva Group, characterized by the occurrence of calcissilictic rocks and marbles, a material that is associated with drier climates and is responsible for the observation of soil attributes characteristic of these areas, such as high levels of calcium and magnesium, presence of carbonates, high activity clays. In this sense, the objective of the work was to characterize the morphological, physical, chemical, mineralogical attributes of the soils of a carbonate nature of the Italva Group and to interpret the performance of the main factors and processes in the pedogenesis. For the study, a toposequence was selected in the municipality of Italva, RJ, where 6 profiles were described and collected. The material of origin, climate and relief were the main factors responsible for the soil genesis influencing in several attributes such as high values of saturation by bases with predominance of Ca and Mg, high pH, presence of carbonates, high Ki ratio, low Fe2O3 contents , in addition to controlling the water flow, drainage condition and cations accumulation. The absence of effervescence and the high MgO/CaO ratio suggest the dolomitic nature of the carbonates. Despite the high carbonate content, these groups were not detected in the mineralogical analysis, based on the literature it is suggested the presence of amorphous calcium carbonate and protodolomite, both of which were not detected by X-ray diffraction. The main minerals found in the sand fraction were quartz, feldspar, mica and pyroxene, in addition to sepiolite possibly precipitated on protodolomite grains, while in the fraction there was presence of illite and kaolinite. The main active pedogenetic processes are melanization, calcification, eluviation/illuviation, argilopedoturbation and gleation. The profiles were classified as Chernossolo Rêndizo Lítico típico  (summit); Chernossolo Háplico Carbonático saprolítico  (shoulder); Argissolo Vermelho-Amarelo Eutrófico chernossólico (backslope); Typical Carbonic Echanic Chernosol (toeslope in colluvium ramp); Typical Carboniferous Flubic Cambisol (toeslope in alluvial dike) and; Typical Carbonic Hydromorphic Vertisol. The presence of compression surfaces associated to the formation of gilgai microrelevo should be added to the classification criteria of the Vertisols, considering that they indicate the occurrence of intense argilopedoturbation.

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  • GABRIEL BARROS PINTO
  • POTENCIAL PRODUTIVO E CONTRIBUIÇÃO DA FIXAÇÃO BIOLÓGICA DE NITROGÊNIO EM DIFERENTES GENÓTIPOS DE CAPIM-ELEFANTE (PENNISETUM PURPUREUM SCHUM.) PARA USO COMO FONTE DE ENERGIA

  • Orientador : SEGUNDO SACRAMENTO URQUIAGA CABALLERO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADELSON PAULO DE ARAUJO
  • CLAUDIA POZZI JANTALIA
  • NIVALDO SCHULTZ
  • SEGUNDO SACRAMENTO URQUIAGA CABALLERO
  • Data: 11/12/2018

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  • RESUMO GERAL

    PINTO, Gabriel Barros. Potencial produtivo e contribuição da fixação biológica de nitrogênio em diferentes genótipos de capim-elefante para uso como fonte de energia. 2018. 87p Dissertação (Mestrado em Agronomia, Ciência do Solo). Instituto de Agronomia, Departamento de Solos, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2018.

     

    Na busca por fontes energéticas alternativas e minimização de custos na geração de energia, com menor impacto ambiental, o capim-elefante surge como alternativa. A possibilidade de associar-se com bactérias diazotróficas para complementar sua exigência nutricional de nitrogênio, despertou ainda mais o interesse de sua utilização como fonte alternativa de energia no Brasil. Para identificar os potenciais dessa associação foi realizado este estudo com o intuito de verificar a influência dessa associação na nutrição nitrogenada e na produtividade de diferentes genótipos de capim-elefante e em diferentes tipos de solo (Capítulo 1) e avaliar a eficiência de uma fonte alternativa de nutrição potássica na produtividade de um genótipo de capim-elefante (Capítulo 2). No primeiro capítulo foram instalados 2 experimentos distintos nas áreas experimentais da Embrapa Agrobiologia localizada no município de Seropédica – RJ, no qual no primeiro experimento foram avaliados 5 genótipos (Cameroon, Bag 02, Gramafante, Roxo e CNPGL F06-3) sem aplicação de N-fertilizante, em duas classes de solo diferentes (Argissolo e Planossolo), no qual se avaliou a contribuição da fixação biológica de N2 (FBN) na produção de biomassa do capim-elefante. O delineamento estatístico global corresponde a parcelas subdivididas, onde nas parcelas estão os tratamentos correspondente as duas classes de solo e nas subparcelas os tratamentos que correspondente aos cinco genótipos, com quatro repetições, totalizando 40 parcelas. No segundo experimento foram avaliados 10 genótipos: CNPGL F 06-3, BAG 02, Roxo, BAGCE 38, BAGCE 62, BAGCE 64, BAGCE 66, BAGCE 91, T1e T4. Sendo os 10 genótipos inoculados com a estirpe PAL5 (BR 11281) de G. diazotrophicus. O experimento foi dividido em quatro blocos contendo 10 linhas, sendo uma para cada genótipo, e cada genótipo um tratamento, possuindo 10 tratamentos com quatro repetições, totalizando 40 parcelas. A avaliação foi a mesma do experimento anterior. No segundo capítulo apresentam se resultados da avaliação do potencial produtivo do genótipo Cameroon ao se aplicar cinzas provenientes da queima de biomassa como fonte alternativa para adubação potássica. O delineamento experimental foi blocos casualizado, de três tratamentos em quatro repetições, sendo estes: sem adubação potássica, adubação com KCl e adubação com cinzas. No primeiro experimento o Argissolo teve maior produtividade que o Planossolo, sem diferença estatística entre os genótipos no período de 1 ano, com uma contribuição média de mais 57% do N proveniente da FBN em Argissolo e mais de 75% em Planossolo. Representando uma economia de 83 kg ha-1 de N em cada solo no período de 18 meses. No segundo experimentos os genótipos BAGCE 91 e King Grass apresentaram destaque em produtividade. A contribuição da FBN nesses genótipos foi, em média, de 30% a 25% respectivamente. Essa contribuição equivale a 49 e 25 kg ha-1 no período de 18 meses, respectivamente. A utilização de cinzas como fonte alternativa de potássio apresentou resultados positivos na produtividade do capim quando comparado a adubação convencional.


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  • GENERAL ABSTRACT

    PINTO, Gabriel Barros. Production potential and contribution of biological nitrogen fixation in different genotypes of elephant grass for use as an energy source. 87p. Dissertation (Master in Agronomy, Soil Science). Instituto de Agronomia, Departamento de Solos, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2018.

     

    In the search for alternative energy sources and cost minimization in energy generation, with lower environmental impact, elephantgrass emerges as an alternative. The possibility of associating with diazotrophic bacteria to complement its nitrogen nutritional requirement has further aroused the interest of its use as an alternative source of energy in Brazil. In order to identify the potentials of this association, this study was carried out to verify the influence of this association on nitrogen nutrition and productivity of different elephantgrass genotypes and different types of soil (Chapter 1) and to evaluate the efficiency of an alternative source of potassium nutrition in the yield of an elephantgrass genotype (Chapter 2). In the first experiment, 2 different experiments were carried out in the experimental areas of Embrapa Agrobiologia located in the city of Seropédica - RJ, in which 5 genotypes were evaluated (Cameroon, Bag 02, Gramafante, Roxo and CNPGL F06-3) without N-fertilizer application, in two different soil classes (Acrisol and Planosol), in which the contribution of the N2 biological fixation (NBF) in the biomass production of elephantgrass was evaluated. The overall statistical design corresponds to subdivided plots, where in the plots are the treatments corresponding to the two classes of soil and in the subplots the treatments corresponding to the five genotypes, with four replications, totaling 40 plots. In the second experiment 10 genotypes were evaluated: CNPGL F 06-3, BAG 02, Purple, BAGCE 38, BAGCE 62, BAGCE 64, BAGCE 66, BAGCE 91, T1 and T4. The 10 genotypes were inoculated with the G. diazotrophicus strain PAL5 (BR 11281). The experiment was divided in four blocks containing 10 lines, one for each genotype, and each genotype a treatment, having 10 treatments with four replicates, totaling 40 plots. The evaluation was the same as in the previous experiment. In the second chapter the results of the evaluation of the productive potential of the Cameroon genotype are presented when applying ashes from biomass burning as an alternative source for potassium fertilization. The experimental design was randomized blocks, of three treatments in four replicates, being these: without potassium fertilization, fertilization with KCl and fertilization with ashes. In the first experiment, the Acrisol had higher productivity than the Planosol, with no statistical difference between the genotypes in the period of 1 year, with an average contribution of 57% of the N from the FBN in Argissolo and more than 75% in Planosol. Representing an economy of 83 kg ha-1 of N in each soil in the 18-month period. In the second experiment, the BAGCE 91 and King Grass genotypes showed a high productivity. The contribution of BNF in these genotypes was, on average, 30% to 25%, respectively. This contribution equals 49 and 25 kg ha-1 in the 18-month period, respectively. The use of ash as an alternative source of potassium presented positive results in grass productivity when compared to conventional fertilization.

Teses
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  • IARA MARIA LOPES RANGEL
  • MANEJO DA PALHADA DA CANA-DE-AÇÚCAR NA REGIÃO SUL E SUDESTE BRASILEIRA: QUANTIDADE NECESSÁRIA PARA A MANUTENÇÃO DA QUALIDADE DO SOLO E PRODUTIVIDADE AGRÍCOLA

  • Orientador : EDUARDO LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DAVID VILAS BOAS DE CAMPOS
  • EDUARDO LIMA
  • HEROLDO WEBER
  • JULIANO BAHIENSE STAFANATO
  • NIVALDO SCHULTZ
  • Data: 18/06/2018

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  • A remoção de parte da palha da cana-de-açúcar para geração de bioenergia ou álcool de segunda geração pode gerar um saldo energético ainda mais positivo ao setor sucroalcooeiro. Contudo, a manutenção da palha sobre a superfície do solo geralmente contribui na manutenção da qualidade do solo e no rendimento de colmos. Assim, não se sabe ao certo a quantidade que pode ser retirada do sistema sem causar danos aos atributos do solo e a produtividade da cultura ao longo do tempo. Dessa forma, o objetivo desse estudo é propor um manejo sustentável de colheita da cana-de-açúcar para as regiões sul e sudeste do país, mais especificamente, visa-se fazer recomendações de quanto da palhada deve ser deixada na superfície do solo e quanto pode ser retirada para a co-geração de energia ou fabricação de álcool de segunda geração causando o menor prejuízo possível à segurança do solo. Para isso, foram conduzidos dois experimentos em regiões distintas do país: Colorado-PR (região Sul) em Latossolo Vermelho sob espaçamento de plantio duplo alternado (0,9 x 1,5 m), e em Linhares-ES (região Sudeste) sob Argissolo Amarelo em espaçamento simples (1,5 m). Foram avaliados quatro níveis de deposição da palha (0, 25, 50 e 100 %). Amostras de solo foram coletadas em dois momentos distintos: logo após a colheita da 1ª e 2ª soca. No primeiro momento as amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-40 cm para determinação de C, N, pH, H+Al, Al, Ca, Mg, Na, K, P, fracionamento físico densimétrico (camadas 0-5 e 5-10 cm) e estabilidade de agregados (camada 0-10 cm) e no segundo momento nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-30, 30-40, 40-60, 60-80 e 80-100 cm para as mesmas determinações do primeiro ano mais a determinação da densidade e porosidade do solo. Câmaras estáticas e armadilhas tipo “Pitfall” foram instaladas nesses dois momentos para coleta de óxido nitroso e fauna invertebrada epigeica, respectivamente. Amostras de planta foram coletadas para determinar a produção de colmo e palha. A remoção total da palha (0%) é prejudicial a qualidade do solo refletindo negativamente na produtividade de colmos em ambas as regiões produtoras. Contudo, os impactos causados pelos níveis de palha são distintos entre as regiões. Na região Sul a manutenção de 50% de palha (7,55 Mg ha-1 ano-1 ) influencia positivamente no aporte de fração leve livre, C, N, atributos físicos do solo e no rendimento de colmos. Porém, a manutenção de 100% de palha resulta em maior emissão acumulada de N2O do solo e proporciona condições favoráveis a compactação do solo. Para a região Sudeste o nível mais adequado foi de 100 % de palha (9,2 Mg ha-1 ano-1 ), o qual apresentou melhores valores de C, N, atributos químicos, físicos e biológicos do solo, e também maior rendimento de colmos. Entretanto, a retirada total da palha (0%) foi a condição que favoreceu os maiores fluxos de N2O, na região Sudeste. Os resultados sugerem que o nível ideal de palha a ser mantido no campo depende das condições específicas de cultivo de cada região, o que impede uma única recomendação para todo o Brasil. Contudo, recomenda-se o acompanhamento do efeito de diferentes níveis de palha sobre a qualidade do solo, emissão de gases do efeito estufa e produtividade de colmos, ao longo do tempo, para definir com mais exatidão a quantidade mínima de palha que garante um sistema de produção de cana-de-açúcar mais sustentável em cada região de cultivo.


  • Mostrar Abstract
  • The removal of part of the sugarcane straw for bioenergy production or second generation alcohol can generate an even more positive energy balance in the sugarcane industry. However, the maintenance of sugarcane straw on the soil surface generally contributes to the maintenance of soil quality and stem yield. Thus, the amount that can be withdrawn from the system without causing damage to soil attributes and crop productivity over time is uncertain. Thus, the objective of this study is to propose a sustainable management of sugarcane harvest for the southern and southeastern regions of the country, more specifically, to make recommendations on how much of the straw should be left on the soil surface and how much can be withdrawn for the co-generation of energy or second-generation alcohol manufacture causing the least possible harm to soil safety. For this, two experiments were conducted in distinct regions of the country: Colorado-PR (Southern region) in Oxisol under alternating double planting spacing (0.9 x 1.5 m), and in Linhares-ES (Southeast region) under Ultisol in single spacing (1.5 m). Four levels of straw deposition (0, 25, 50 and 100%) were evaluated. Soil samples were collected in two distinct moments: right after the 1st and 2nd soca harvest. The soil samples were collected in the 0-5, 5-10, 10-20 and 20-40 cm layers for determination

    of C, N, pH, H + Al, Al, Ca, Mg, Na, K , P, densimetric physical fractionation (layers 0-5 and 5-10 cm) and stability of aggregates (layer 0-10 cm) and in the second moment in the layers of 0-5, 5-10, 10-20 and 20-30 , 30-40, 40-60, 60-80 and 80-100 cm for the same determinations of the first year plus determination of soil density and porosity. Static chambers and Pitfall traps were installed at these two times for collection of nitrous oxide and epigeonic invertebrate fauna, respectively. Plant samples were collected to determine the yield of thatch and straw. Total straw removal (0%) is detrimental to soil quality reflecting negatively on shoot yield in both producing regions. However, the impacts caused by straw levels are distinct across regions. In the southern region, the maintenance of 50% of straw (7.55 Mg ha-1 year-1) positively influences the contribution of free light fraction, C, N, soil physical attributes and stem yield. However, the maintenance of 100% straw results in higher accumulated emission of N2O from the soil and provides conditions favorable to soil compaction. For the Southeast region the best level was 100% straw (9.2 Mg ha-1 year-1 ), which presented better values of C, N, chemical, physical and biological attributes of the soil, as well as higher yield of stems. However, total straw removal (0%) was the condition that favored the largest N2O flows in the Southeast region. The results suggest that the ideal straw

    level to be maintained in the field depends on the specific growing conditions of each region, which prevents a single recommendation for the whole of Brazil. However, it is recommended to monitor the effect of different straw levels on soil quality, greenhouse gas emissions and yield of stems over time to more accurately define the minimum amount of straw that ensures a system production of sugar cane in each growing region.

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  • WILK SAMPAIO DE ALMEIDA
  • Índices de Desagregação e Parâmetros de Chuva Intensa no Estado do Rio de Janeiro e Efeito da Chuva Simulada na Erosão Hídrica e Infiltração de Água no Solo

  • Orientador : DANIEL FONSECA DE CARVALHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DANIEL FONSECA DE CARVALHO
  • NIVALDO SCHULTZ
  • CONAN AYADE SALVADOR
  • GUILHERME KANGUSSU DONAGEMMA
  • ELOI PANACHUKI
  • Data: 20/12/2018

  • Mostrar Resumo
  • ALMEIDA, Wilk Sampaio de. Índices de Desagregação e Parâmetros de Chuva Intensa no Estado do Rio de Janeiro e Efeito da Chuva Simulada na Erosão Hídrica e Infiltração de Água no Solo. 2018. 99f. Tese (Doutorado em Agronomia-Ciência do Solo). Instituto de Agronomia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2018.
    A escassez de informações pluviográficas é o principal fator que limita a caracterização do potencial erosivo de determinada região e da estimativa da chuva crítica de projeto para uso em dimensionamento de projetos hidráulicos. Além disso, as práticas inadequadas de manejo do solo intensificam o processo de erosão hídrica e reduzem a infiltração de água no solo. Neste estudo foram estimadas as relações entre precipitações de diferentes durações (coeficientes de desagregação); os parâmetros das equações de chuvas intensas para diferentes localidades do Estado do Rio de Janeiro; avaliou-se a erosão entressulcos em um Argissolo Vermelho-Amarelo Distrófico típico sob preparo convencional (duas grades aradoras e uma niveladora) e diferentes combinações de intensidades (IP) e durações (Dur) de chuvas simuladas de igual erosividade; mediu-se a infiltração de água no solo medida por infiltrômetro de aspersão e de anéis concêntricos; e, realizou-se o ajuste dos modelos de Kostiakov-Lewis, Horton e Philip para estimativa da taxa de infiltração. No estudo de chuvas extremas foram consideradas séries máximas anuais de 5 min a 240 min, associadas a períodos de retorno de 5 a 100 anos. A relação média entre chuvas varia de 0,40±0,10 a 1,04±0,02, com maiores valores para a mesorregião Sul Fluminense. As relações entre chuvas obtidas para as localidades do Rio de Janeiro são maiores que aquelas constatadas em outras regiões do Brasil. As relações intensidade-duração-frequência possuem baixa variabilidade entre as localidades estudadas e os maiores valores dos parâmetros k, a, b e c foram constatados, respectivamente nas regiões Metropolitana, Baixadas Litorâneas e Centro Fluminense. Quanto aos estudos de erosão hídrica e infiltração, foi constatado que na condição de solo revolvido e sem cobertura em superfície, a produção de sedimentos variou de 2,17 g m-2 a 6,12 g m-2, respectivamente nos tratamentos IP 52,9 e Dur 78 min e IP 44,6 mm h-1 e Dur 106 min. Além disso, o escoamento superficial variou de 17,07 mm a 30,53 mm, respectivamente nos tratamentos IP 53,5 mm h-1 e 76,5 mm h-1. Nesse caso, maior taxa de infiltração estável (TIE) foi mensurada com o infiltrômetro de anéis concêntricos em comparação às taxas obtidas com infiltrômetro de aspersão. As durações e intensidades de chuvas alteraram a produção de sedimentos, mas não foi constatada diferença significativa no escoamento superficial. De outro modo, para o solo com palhada de milho em superfície, a produção de sedimentos variou de 1,89±1,26 g m-2 a 4,02±2,66 g m-2 e o escoamento superficial variou de 16,9±8,74 mm a 32,63±10,67 mm. Nessa condição, constatou-se que as durações e intensidades das chuvas não alteraram significativamente a produção de sedimentos e o escoamento superficial. A infiltração de água medida com os anéis concêntricos possui maior variabilidade, verificando-se TIE quantificada na duração 78 min é igual à TIE obtidas com o infiltrômetro de aspersão e estas maiores que as taxas das durações 106 e 60 min dos anéis concêntricos. Maiores erros na estimativa das taxas de infiltração pelos modelos de Kostiakov-Lewis, Horton e Philip foram constatados quando se utiliza os anéis concêntricos para medir a infiltração, contudo, na condição na presença de cobertura sobre o solo, o desempenho dos modelos foi semelhante.


  • Mostrar Abstract
  • ALMEIDA, Wilk Sampaio de. Disaggregation Indices and Parameters of Intense Rainfall in the State of Rio de Janeiro and Effect of Simulated Rainfall on Hydric Erosion and Soil Water Infiltration. 2018. 99p. Thesis (Doctor Science in Agronomy-Soil Science). Instituto de Agronomia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2018.
    The lack of rainfall information is the main factor limiting the characterization of erosive potential of a given region and estimation of critical rainfall for use in the design of hydraulic works. In addition, inadequate soil management practices intensify the process of water erosion and infiltration of water into the soil. In this study, the relationships between precipitations of different durations (coefficients of disaggregation) were estimated; the parameters of intense rainfall equations for different localities of State of Rio de Janeiro; erosion was evaluated in a Argissolo Vermelho-Amarelo Distrófico típico (Rhodudults, according the Soil Taxonomy) under conventional tillage (two harrows and a grader) and different combinations of intensities (IP) and durations (Dur) of simulated rainfall of equal erosivity; soil water infiltration measured by sprinkler infiltrometer and concentric rings was measured; and the adjustment of the Kostiakov-Lewis, Horton and Philip models was performed to estimate the infiltration rate. In the study of extreme rains, maximum annual series of 5 min to 240 min were considered, associated to return periods of 5 to 100 years. The mean rainfall ratios vary from 0.40±0.10 to 1.04±0.02, with higher values for the Southern Fluminense mesoregion. The relationships between rains obtained for the localities of Rio de Janeiro are higher than those observed in other regions of Brazil. The intensity-duration-frequency relations have low variability between studied locations and the highest values of the parameters k, a, b and c were found, respectively, in the Metropolitana, Baixadas Litorâneas and Centro Fluminense regions. As for water erosion and infiltration studies, it was found that in the condition of upturned soil and without surface cover, sediment yield ranged from 2.17 g m-2 to 6.12 g m-2, respectively in the treatments IP 52,9 and Dur 78 min and IP 44.6 mm h-1 and Dur 106 min. In addition, runoff ranged from 17.07 mm to 30.53 mm, respectively in the IP 53.5 mm h-1 and 76.5 mm h-1 treatments. In this case, a higher stable infiltration rate (SIR) was measured with the concentric ring infiltrator in comparison to rates obtained with a spray infiltrometer. Rainfall durations and intensities changed sediment yield, but no significant difference in runoff was observed. Otherwise, for soil with corn straw on the surface, sediment yield ranged from 1.89±1.26 g m-2 to 4.02±2.66 g m-2 and runoff ranged from 16.9±8.74 mm at 32.63±10.67 mm. In this condition, rainfall durations and intensities did not significantly alter sediment yield and surface runoff. The infiltration of water measured with the concentric rings has a greater variability, with an SIR quantified in the duration 78 min is equal to the SIR obtained with the sprinkler infiltrometer, and these are greater than the rates of the durations 106 and 60 min of the concentric rings. Higher errors in estimating infiltration rates by the Kostiakov-Lewis, Horton and Philip models were found when using concentric rings to measure infiltration, however, in the condition in the presence of ground cover, model performance was similar.

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