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.

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.

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 C_Aquil-H,R (32%) e -C=O (6,36%)enquanto que os AH extraídos de Chernossolo apresentam maior quantidade de C_Aquil-O,N (12%), C_Aquil-O (13%) e C_Aromatico-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.

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.

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.

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.

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.

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.  

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). 

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.

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.

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.

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).

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 11366^T) e Gluconacetobacter diazotrophicus (BR 11281^T),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.

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.

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

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.