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Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico The distribution of pig slurry in agricultural areas, by presenting various elements in its composition, can over time, increase the levels of nutrients in the soil, as well as changing the distribution of chemical species in the soil solution. The study aimed to evaluate the levels of P, Cu and Zn total, available, soluble and the distribution of chemical species in solution, along the profile of a Hapludalf subject the application of 19 and 21 applications pig slurry and growing plants. The work was performed on soil columns of undisturbed soil, derived from an experiment conducted for 8 years in the experimental unit of the Federal University of Santa Maria (UFSM), Santa Maria (RS). The soil was a Typic Hapludalf, subjected to 0, 20, 40 and 80 m3 ha-1 of pig slurry applications. Soil samples were taken before and after the crops of black oat and corn in the greenhouse, in layers the 0-5, 5-10, 10-20, 20-30, 30-40 and 40-60 cm for the determining the levels of total P, Cu and Zn, available and extraction solution. In the solution were determined the concentration of the major cations, anions, dissolved organic carbon (DOC) and pH. The distribution of chemical species of P, Zn and Cu were obtained by computer program Visual Minteq. The 21 applications of pig slurry increased the levels of P, Cu and Zn total available and the solution in the surface layers with increasing doses. In addition to the increases in surface, successive applications of pig slurry increased the levels of depth, especially in larger doses, showing the migration of elements in the soil profile. High concentrations of soluble forms and available increase the risk of environmental contamination, promote transfers by both runoff and leaching, and increase the bioavailability and can cause toxicity of Cu and Zn to plants and microorganisms. The applications of pig slurry induced variations in the distribution of chemical species of P, Cu and Zn in soil solution, mainly in the surface layers, increasing the percentage of species of P complexed with Ca and Mg and reducing the proportion complexed with Al, these layers also increased the proportion of species of Cu and Zn complexed with organic and inorganic ligands, reducing the proportion of free species which are preferentially absorbed. The presence of plants leads to changes in the distribution of chemical species of P, Cu and Zn in soil solution, increasing the proportion of species of free P and reducing Cu and Zn. Thereby keeping soils under application of cultured pig slurry increases the proportion of P capable of absorbing and reduces risk of toxicity Cu and Zn. A distribuição de dejetos líquidos de suínos em áreas agrícolas, por apresentar vários elementos em sua composição, pode ao longo do tempo, incrementar os teores de nutrientes no solo, bem como alterar a distribuição das espécies químicas na solução do solo. O trabalho objetivou avaliar os teores de P, Cu e Zn totais, disponíveis, solúveis e a distribuição das espécies químicas na solução ao longo do perfil de um Argissolo submetido a 19 e 21 aplicações de dejetos líquidos de suínos e ao cultivo de plantas. O trabalho foi realizado em colunas de solo com estrutura indeformada, derivadas de um experimento conduzido durante 8 anos, na unidade experimental da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), em Santa Maria (RS). O solo foi um Argissolo Vermelho Distrófico arênico, submetido a aplicações de 0, 20, 40 e 80 m3 ha-1 de dejetos líquidos de suínos. Foram realizadas coletas de solos antes e após as reaplicações dos tratamentos e cultivo de aveia preta e milho em casa de vegetação, nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20, 20-30, 30-40 e 40-60 cm, para a determinação dos teores de P, Cu e Zn disponíveis, totais e extração da solução do solo. Na solução foi determinada a concentração dos principais cátions, ânions, carbono orgânico dissolvido (COD) e pH. A distribuição das espécies químicas de P, Cu e Zn foram obtidas através do programa computacional Visual Minteq. As 21 aplicações de dejetos líquidos de suínos incrementaram os teores de P, Cu e Zn totais, disponíveis e na solução nas camadas superficiais com o aumento das doses. Além dos incrementos em superfície, as sucessivas aplicações de dejetos líquidos de suínos incrementaram os teores em profundidade, principalmente nas maiores doses, evidenciando a migração dos elementos no perfil do solo. Altas concentrações de formas disponíveis e solúveis potencializam o risco de contaminação ambiental, por favorecer as transferências tanto por escoamento superficial como por lixiviação, além de aumentar a biodisponibilidade, podendo causar toxidez de Cu e Zn as plantas e aos microrganismos. As aplicações de dejetos líquidos de suínos promoveram alterações na distribuição das espécies químicas de P, Cu e Zn na solução do solo, principalmente nas camadas superficiais, aumentando a porcentagem das espécies de P complexadas com Ca e Mg e reduzindo a proporção complexada com Al, nestas camadas também incrementou a proporção das espécies de Cu e Zn complexadas com ligantes orgânicos e inorgânicos, reduzindo a proporção das espécies livres que são preferencialmente absorvidas. A presença de plantas promove alteração na distribuição das espécies químicas de P, Cu e Zn na solução do solo, aumentando a proporção das espécies livres de P e reduzindo as de Cu e Zn. Assim, manter solos submetidos à aplicação de dejetos líquidos de suínos cultivados aumenta a proporção de P passível de absorção e reduz o risco de toxidez por Cu e Zn.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Swine production is an activity widely developed in southern Brazil that generates large volumes of manure, which are normally used as sources of nutrients in grain crops and pastures. However, successive applications of manure can cause changes in the concentration of nutrients in the soil, changing the dynamics in soil organic matter (SOM) and enhance the transfer of phosphorus in aquatic environments. This study aimed to evaluate the effect of successive applications of swine manure on production and nutrient accumulation in crops, changes in chemical composition and distribution of physical and chemical fractions of soil organic matter and the transfer of forms of phosphorus by runoff in subtropical soils under no-tillage. For this, three studies were undertaken: Study 1 aimed to assess how doses of manure, applied over a few years can impact grain yield, dry matter and nutrient accumulation in commercial grain crops and cover plants soil. This study consisted of an experiment conducted in Hapludalf soil with applications of doses of 0, 20, 40 and 80 m3 ha-1 of pig slurry (PS) prior to implementation of each culture of succession: black oats/millet/black beans, in 2002/2003; black oats+vetch/maize, in 2003/2004 and 2004/2005; black oat/black beans/sunn hemp, in 2005/2006; black oats/maize/black oats, in 2006/2007. For maize and black beans was evaluated grain yield and, for all crops, the production of dry matter of shoots and accumulation of N, P and K in plant tissue was determined. Study 2 aimed to evaluate the impact of successive applications of swine manure in liquid form and in the form of compost on carbon storage and chemical and structural composition of physical and chemical fractions of SOM in two subtropical environments with distinct textural characteristics. This study consisted of two experiments: the first experiment was conducted on an Hapludalf soil that received 19 applications of doses of 0, 40 and 80 m3 ha-1 PS over a period of 93 months, and the experiment 2 was conducted in one Hapludox soil that received six applications of doses of 0, 8 and 16 t ha-1 of composted wood shavings with PS, plus a treatment with mineral fertilizer, for a period of 71 months. In both experiments were performed collecting soil depths 0-4, 4-8, 8-12, 12-16 and 16-20 cm. In soil samples were quantified the total C, physical and chemical fractionation of SOM, the calculated C stocks in physical and chemical fractions of SOM and chemical composition of humic acids. Study 3 aimed to evaluate the accumulation of phosphorus (P) in the soil and transfer of P forms in surface runoff in a Hapludalf soil under no-tillage and subjected to successive applications of pig slurry. For this study the experiment 1 of Study 2 was used. Drained samples solution of this experiment samples were collected, where precipitation was sufficient to cause runoff volume, and the levels of available P, soluble P, particulate P and total P were determined. The results show that the application of manure increased grain yield and dry matter production by cultures, but for the beans, the highest yield was achieved with the lowest dose of PS, indicating that for the other doses, the amount of nutrients applied was above the demand of the crop. The highest yields of dry matter with the application of manure promoted increases in SOM levels and altered the chemical composition of humic acids, and the incorporation of compounds present in manure was the main cause of these changes. Moreover, successive applications of manure promoted increases in levels of available P in the soil, reflecting higher shipments of P forms in runoff, following this order: available P > soluble P > particulate P. Therefore, the management of waste in the soil must meet criteria that allow the fertilizer to maximize effect and minimize environmental impacts. A suinocultura é uma atividade amplamente desenvolvida na Região Sul do Brasil que gera grandes volumes de dejetos, os quais são, normalmente, utilizados como fontes de nutrientes em culturas de grãos e pastagens. Entretanto, sucessivas aplicações de dejetos podem provocar alterações na concentração de nutrientes no solo, alterar a dinâmica na matéria orgânica do solo (MOS) e potencializar a transferência de fósforo para ambientes aquáticos. O presente estudo objetivou avaliar a interferência de aplicações sucessivas de dejeto de suínos sobre a produção e acúmulo de nutrientes em culturas, alterações na composição química e na distribuição das frações físicas e químicas da matéria orgânica do solo e sobre a transferência de formas de fósforo por escoamento superficial, em solos subtropicais sob sistema plantio direto. Para isso foram desenvolvidos três estudos: O Estudo 1 objetivou avaliar como as doses de dejeto, aplicadas ao longo de alguns anos, podem impactar a produção de grãos, de matéria seca e o acúmulo de nutrientes em culturas de grãos comerciais e em plantas de cobertura do solo. Este estudo foi composto por um experimento conduzido em Argissolo Vermelho Distrófico arênico com aplicações das doses de 0, 20, 40 e 80 m3 ha-1 de dejeto líquido de suínos (DLS) antes da implantação de cada cultura da sucessão: aveia preta/milheto/feijão preto, em 2002/2003; aveia preta+ervilhaca/milho, nos anos de 2003/2004 e 2004/2005; aveia preta/feijão preto/crotalária, em 2005/2006; aveia preta/milho/aveia preta, em 2006/2007. Para as culturas de milho e feijão foi avaliada a produtividade de grãos e, para todas as culturas, foi determinada a produção de matéria seca da parte aérea e o acúmulo de N, P e K no tecido vegetal. O Estudo 2 objetivou avaliar o impacto de aplicações sucessivas de dejetos de suínos na forma líquida e na forma de compostagem no estoque de C e na composição química e estrutural das frações químicas e físicas da MOS em dois ambientes subtropicais, com distintas características texturais. Esse estudo foi composto por dois experimentos: o experimento 1 foi conduzido em um Argissolo Vermelho Distrófico arênico que recebeu 19 aplicações das doses de 0, 40 e 80 m3 ha-1 de DLS, num período de 93 meses, e o experimento 2 foi conduzido em um Latossolo Vermelho Distroférrico típico que recebeu seis aplicações das doses de 0, 8 e 16 t ha-1 de compostagem de maravalha com DLS, além de um tratamento com adubação mineral, num período de 71 meses. Nos dois experimentos foi realizada coleta de solo nas profundidades 0-4, 4-8, 8-12, 12-16 e 16-20 cm. Nas amostras de solo foram determinados os teores totais de C, fracionamento físico e químico da MOS, calculado o estoque de C nas frações físicas e químicas da MOS e a composição química dos ácidos húmicos. O Estudo 3 objetivou avaliar o acúmulo de fósforo (P) no solo e a transferência de formas de P por escoamento superficial em um Argissolo sob sistema plantio direto e submetido a sucessivas aplicações de dejeto líquido de suínos. Para esse estudo foi utilizado o experimento 1 do Estudo 2. Nesse experimento foram coletadas amostras de solução escoada, sempre que houve precipitação com volume suficiente para provocar escoamento superficial, e determinado os teores de P-disponível, P-solúvel, P-particulado e P-total. Os resultados obtidos mostram que as aplicações de dejetos aumentaram a produtividade de grãos e matéria seca pelas culturas avaliadas, mas para o feijão, a produtividade máxima foi alcançada com a menor dose de DLS, indicando que para as demais doses, a quantidade de nutrientes aplicada esteve acima da demanda da cultura. As maiores produções de matéria seca com a aplicação de dejeto promoveram incrementos nos teores de MOS e alteraram a composição química dos ácidos húmicos, sendo que a incorporação de compostos presentes nos dejetos foi a principal causa dessas alterações. Além disso, as sucessivas aplicações de dejetos promoveram incrementos nos teores disponíveis de P no solo, refletindo em maiores transferências de formas de P por escoamento superficial, obedecendo a seguinte ordem: P-disponível > P-solúvel > P-particulado. Portanto, o manejo dos dejetos no solo deve obedecer a critérios que possibilitem maximizar o efeito fertilizante e minimizar os impactos ambientais.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico In the Campanha Gaúcha from Rio Grande do Sul State (RS), vines has been cultivated under sandy soils with low organic matter content; therefore they have a low nitrogen (N) supply capacity and inputs of N fertilizers are necessary. Moreover, there is a lack of information about the responses of nitrogen fertilization over the cuttings, production, nutritional status and must composition. The study aimed to evaluate the increment of N forms in the soil and the response of young vines and also evaluate the nutritional status and must composition in adult vines production. To evaluate the response of N addition in young vines an experiment was carried out in Santana do Livramento (RS) from October 2011 to December 2012, using vines of Chardonnay and Pinot Noir varieties which received 0, 10, 20, 40, 60 and 80 kg N ha- 1 year-1. Soil samples at 0-10 and 10-20 cm were collected and analyzed to evaluate the levels of N-NH4 +, N-NO3 -, N total and calculate the mineral N. In plants, were evaluated the N total of leaves, realized SPAD readings, stem diameter, plant height and mass of pruned material. For rating the impact of nitrogen fertilization in adult vines an experiment was carried out in Rosario do Sul (RS) where vines Cabernet Sauvigon received 0, 10, 15, 20, 40, 80 and 120 kg N ha-1 year-1. Along the harvests of 2008/ 09, 2009/ 10 and 2010/11 leaves were collected in the flowering and changing the color of berries, total N content was analyzed, the production of grapes was quantified and the enological attributes of must were evaluated. Application of N rates (in young Chardonnay and Pinot Noir plots), did not affect the concentrations of NNH4 +, N-NO3 - and mineral N in the 0-10 cm layer and had small effect in the 10-20 cm layer soil. There was an increase in N content in the leaves of vines, which resulted in increased plant vigor, measured by stem diameter, plant height and mass of material from pruning. Readings SPAD-520 did not detect the increment of the total N content in the leaves of the young vines of both cultivars. On mature vines, the response to N application was not significant, so that the greatest grape production was obtained with the application of 15 kg N ha-1 year-1. The N content increased in the leaves collected in full flowering, but had small effect on the total content of nutrients in the must and did not interfere in their enological attributes, as soluble solids, pH, total acidity and malic acid and tartaric acid. Na Região da Campanha Gaúcha as videiras são cultivadas em solos com textura arenosa e com baixo teor de matéria orgânica, o que lhes confere baixa capacidade de fornecimento de nitrogênio (N) sendo necessária a aplicação de fertilizantes nitrogenados. Nesta região são escassas as informações sobre a resposta de videiras jovens a adubação nitrogenada bem com o impacto da adição de N em plantas adultas sobre sua produção e a composição da uva. O trabalho objetivou avaliar o incremento de formas de N no solo, o crescimento, a produção, estado nutricional e composição do mosto de videiras submetidas à adubação nitrogenada. Para avaliar a reposta de videiras foi realizado um experimento no período de outubro de 2011 a dezembro de 2012, onde videiras das variedades Chardonnay e Pinot Noir foram submetidas à aplicação de 0, 10, 20, 40, 60 e 80 kg N ha-1 ano-1. Foram coletadas amostras de solo nas camadas de 0-10 e 10-20 cm, que foram submetidas a análise dos teores de N-NH4 +, N-NO3 -, N total e calculado o N mineral. Nas plantas avaliou-se o teor total de N em folhas, leituras SPAD, diâmetro de caule, altura das plantas e massa do material podado. Para avalição do impacto da adubação nitrogenada em videiras adultas foi conduzido um experimento onde Videiras Cabernet Sauvigon foram submetidas à aplicação de 0, 10, 15, 20, 40, 80 e 120 kg N ha-1 ano-1. Nas safras de 2008/09, 2009/10 e 2010/11 foram coletadas folhas no pleno florescimento e na mudança da cor das bagas e analisado o teor de N total, avaliada a produção de uva e no mosto foram determinados atributos enológicos. A aplicação de doses de N em videiras jovens, Chardonnay e Pinot Noir, não afetou os teores de N-NH4 +, N-NO3 - e N mineral na camada de 0-10 cm e teve efeito pouco relevante na camada de 10-20 cm do solo. Houve incremento no teor de N nas folhas das videiras, o que se refletiu no aumento no vigor das plantas, mensurado pelo diâmetro de caule, na altura das plantas e na massa do material da poda. A leitura SPAD-520 não detectou o incremento do teor total de N em folhas das videiras jovens das duas cultivares. Em videiras adultas, a resposta à aplicação de N foi pouco expressiva, tanto que a maior produção de uva foi obtida com a aplicação de 15 kg de N ha-1 ano-1. A aplicação de N aumentou o teor do nutriente na folha coletada no pleno florescimento e a coleta das folhas neste estádio mostrou-se mais sensível para avaliar o estado nutricional da videira quando comparado com as folhas coletadas na mudança de cor. O Aumento da dose de N pouco afetou o teor de nutrientes totais no mosto e não interferiu nos atributos enológicos do mosto, como os sólidos solúveis, pH, acidez total e ácido málico e tartárico.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior The application of organic and mineral fertilizers in agricultural areas, especially, in no-till system and over the years, can promote increased levels of heavy metals and as arsenic (As), cadmium (Cd), lead (Pb), chromium (Cr), copper (Cu), zinc (Zn) and nickel (Ni) in the soil, which may be contaminants and ground water but may also be absorbed and accumulated in plants, and even exported by the grain entering the food chain. The aim of this study was to evaluate how changes of heavy metals in the soil, caused by use of several years of organic and mineral sources, can be reflected in its content in shoots of oat, corn and wheat, and corn and wheat grains. The study was carried in the experimental area of the Department of Soil Science of the Federal University of Santa Maria (UFSM), Santa Maria, Rio Grande do Sul (RS). The experiment was installed in 2004 and the treatments were control (without nutrient application) and application of pig slurry (PS), pig deep-litter (PL), cattle slurry (CS), and mineral fertilizers (NPK). August 2014 soil samples were collected and aerial part of black oats (Avena strigosa) (Winter 2013), maize (Zea mays) (2013/14 crop) and wheat (Triticum aestivum) (Winter 2014) and grains of wheat and maize. The elements analyzed were Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn and found out that there was an increase of their content in the soil with frequent applications of organic and mineral fertilizers, however, without exceed the maximum set by CONAMA 420. The crops of oat, corn and wheat showed addition of Cr, Cu, Ni and Zn in plant tissue, but the contents of these elements in corn and wheat grains suggest that the use of organic sources do not represent potential risk to the consumption of grains these cash crops. Aplicação de fertilizantes orgânicos e minerais em áreas agrícolas, especialmente, sob plantio direto e ao longo de anos, pode promover o aumento dos teores e metais pesados, como arsênio (As), cádmio (Cd), chumbo (Pb), cromo (Cr), cobre (Cu), zinco (Zn) e níquel (Ni) no solo, que podem ser contaminantes do solo e águas, mas também podem ser absorvidos e acumulados em plantas, e até exportados pelos grãos, ingressando na cadeia alimentar. O objetivo do trabalho foi o de avaliar como as alterações nos os teores de arsênio, cádmio, chumbo, níquel, cromo, zinco e cobre no solo, motivadas pelo uso por vários anos de fontes orgânicas e mineral, podem se refletir no seu conteúdo na parte aérea de plantas de aveia preta, milho e trigo, e nos grãos de milho e trigo. O trabalho foi realizado na área experimental do Departamento de Solos da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), em Santa Maria, Rio Grande do Sul (RS). O experimento foi instalado no ano de 2004 e os tratamentos foram dejetos líquidos de suínos (DLS) e de bovinos (DLB), cama sobreposta de suínos (CSS), adubação mineral (uréia + superfosfato triplo + cloreto de potássio) e testemunha (sem a aplicação de nutrientes). Em agosto de 2014 foram coletadas amostras de solo, dejetos e parte aérea e grãos de aveia-preta (Avena strigosa) (inverno de 2013), milho (Zea mays) (safra 2013/14) e trigo (Triticum aestivum) (inverno de 2014). Foram analisados os elementos As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn e constatou-se que houve acréscimo de seus teores no solo com as frequentes aplicações de fertilizantes orgânicos e mineral sem, contudo, ultrapassarem os valores máximos estabelecidos pelo CONAMA 420. As culturas de aveia preta, milho e trigo mostraram acréscimo de Cr, Cu, Ni e Zn no tecido vegetal, mas os teores destes elementos nos grãos de milho e trigo sugerem que o uso das fontes orgânicas não representam potencial risco para o consumo de grãos destas culturas comerciais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Due to the historical application of cupric fungicides in vineyards, the amounts of copper (Cu) in these soils can reach levels that cause toxicity to plants. Recently researchers have tried alternative products to the cupric ones, in order to reduce the amount of Cu applied to the vineyards, which usually shows zinc (Zn) in its composition. This study aimed to evaluate the biochemical and physiological changes in corn plants, grown in soil with a high content of Cu and different levels added of Zn. In November 2011 the soil was collected from the 0-15 cm layer of a vineyard with high Cu content and in an area of native grass adjacent to the vineyard, with low concentrations of Cu and Zn, which served as treatment control, and both soils were classified as Typic Hapludalf. The experiment was performed in a greenhouse and was divided into two corn crops, the first between March and April, and the second between October and November, both in 2012. The treatments were the doses of 0, 30, 60, 90, 180 and 270 mg kg-1 of Zn added to the soil of the vineyard, plus the control treatment. Treatments had pH values in water and levels of available phosphorus and exchangeable potassium similar. At 35 days after emergence the plants were harvested and the accumulation of dry matter from roots and shoots and the concentration of Cu and Zn in leaves were determined. It was also evaluated the operation of the photosynthetic apparatus from the fluorescence of chlorophyll a and the photosynthetic pigments, biochemical parameters related to oxidative stress in leaves of plants, such as activity of superoxide dismutase (SOD) and of non-specific peroxidase (POD) were evaluated. The high concentrations of Cu and Zn in soil caused toxicity to corn plants and provided foliar concentrations above the levels considered normal in the leaves, from both cultivations. The Zn toxicity was evidenced by the decrease in the growth of both roots and shoots, as well as the induction of symptoms of toxicity and deficiency in photosynthetic parameters, reflecting photoinhibition. Moreover, it was observed oxidative stress and the antioxidant system of maize plants was not effective enough to reverse the condition of stress, especially in cultivated soils received higher doses of Zn. Devido ao histórico de aplicação de fungicidas cúpricos em vinhedos, os teores de cobre (Cu) nestes solos podem atingir níveis que causam toxicidade às plantas. Recentemente tem-se buscado produtos alternativos aos cúpricos, com o intuito de reduzir a quantidade de Cu aportado aos vinhedos, os quais geralmente apresentam zinco (Zn) em sua composição. O objetivo foi avaliar se o aumento na concentração de Zn no solo poderia significar toxidez adicional às plantas de milho cultivadas, em um ambiente já contaminado com alto teor de Cu no solo. Em novembro de 2011 o solo foi coletado na camada de 0-15 cm de um vinhedo com alto teor de Cu e em uma área de campo nativo adjacente ao vinhedo, com baixos teores de Cu e Zn, o qual serviu como tratamento controle, sendo que ambos os solos foram classificados como Argissolo Vermelho. O experimento foi conduzido em casa de vegetação e foi dividido em dois cultivos de milho. O primeiro entre março e abril, e o segundo entre outubro e novembro, ambos no ano de 2012. Os tratamentos foram as doses de 0, 30, 60, 90, 180 e 270 mg kg-1 de Zn adicionadas ao solo de vinhedo, mais o tratamento controle, todos com valores de pH em água e teores de fósforo disponível e potássio trocável semelhantes. Aos 35 dias após a emergência as plantas foram coletadas e o acúmulo de matéria seca de raízes, de parte aérea e a concentração de Cu e Zn nas folhas foram determinados. Foi avaliado também o funcionamento do aparato fotossintético a partir da fluorescência da clorofila a e os pigmentos fotossintéticos, parâmetros bioquímicos ligados ao estresse oxidativo nas folhas das plantas, tais como atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD) e das peroxidases não específicas (POD). Os teores elevados de Cu e Zn no solo causaram toxicidade às plantas de milho e proporcionaram teores foliares acima dos níveis considerados normais nas folhas das plantas, nos dois cultivos. A toxicidade de Zn se evidenciou através da diminuição no crescimento, tanto das raízes, como da parte aérea, bem como pela indução de sintomas de toxicidade e deficiência nos parâmetros fotossintéticos, refletindo na fotoinibição. Além disso, foi observado estresse oxidativo e o sistema antioxidante das plantas de milho não foi suficientemente eficaz para reverter a condição de estresse, especialmente nas plantas cultivadas nos solos que receberam as maiores doses de Zn.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Performing a soil analysis requires a series of operations so a specific element may be conveniently extracted to be then detected or measured. Protocol methods have been adjusted to facilitate the execution, however here may be variability in analytical results by different laboratories even if they follow the same general principles of the method. This study aimed to identify sources of variability that affect analytical precision and accuracy of phosphorus extracted by Mehlich-1 and Mehlich-3 under variations in protocol procedures. Eleven soil samples in the surface layer (0 - 20 cm) were selected and collected in the geomorphologic Plateau and Central Depression of Rio Grande do Sul state, Brazil, which have wide variation of physical, chemical and mineralogical composition, including different clay contents and phosphorus availability. In the laboratory, seven experiments were conducted to determine the effect of different factors: sample particle size (

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior The present work aims at assessing the nitrogen mineralization in aerobic and anaerobic conditions in an incubation experiment and monitoring the N level in plants by the use of chlorophyll meter in order to establish a critical value of the SPAD (Soil Plant Analysis Development) reading for flooded rice crop. Two studies were carried out being one in the lab, with incubation of different kinds of rainfed and lowland soils, in humid and flooded conditions. Nine evaluations of N-NH4 + e N-NO3 - content were carried out. Parallelly, an experiment in the greenhouse has been carried out by using the same soils in the same conditions as the rice crop. At the end of the experiment the green/dry matter, Nitrogen content in the plant tissue and accumulated Nitrogen were determined. For the second study, three field experiments were developed in the crops of 2006/07; 2007/08 and 2008/09, with flooded rice cultivars. For the experiment 1, six limits of values in the chlorophyll meter were established as treatment in the R0 stage and six doses for the 1st topdressing fertilization. Assessment with the chlorophyll meter was carried out and when necessary, nitrogen was applied in order to reach the pre-established reading values in R0. For the experiments 2 and 3, different doses of N were used for the 1st and the 2nd topdressing fertilization, one after the readings were done with chlorophyll meter. For the study 2 green/dry matter, N contend in the tissue and accumulated N were also determined. In study 1 the flooded soils presented the highest N-NH4 + contends released during the experiment. The highest N-NO3 - contends were lowland soils, once the soils presented the highest SOM contends, they also presented the highest contends of N-NH4 + and N-NO3 -. The accumulated N mineral at 102 day in the lowlands was higher when maintained under flood and rainfed when kept humid. The best correlation was obtained between the N-mineral contend and the accumulated N in the plant tissue. For the experiment 1 of the study 2 there was a linear reaction between values of the chlorophyll meter readings in R0 and the N contend in plants, however, the grain productivity had a quadratic behavior when related to the chlorophyll meter readings, being the estimated the critical value of the reading of 36 SPAD units in R0. For the experiments 2 and 3 of the study 2 there was effect of the 1st and the 2nd application of N demonstrated by the chlorophyll meter readings, nevertheless, as the time passed by the readings were similar for all treatments. The green and/or dry matter and the accumulated N responded linearly to the doses of N. there was no interaction effect for the doses of N in the grain productivity in both experiments and its answer was quadratic. The nutritional state evaluation of the plants by the chlorophyll meter, alone, is not a good indicator of the general conditions of the crop and the green or dry matter might help in the interpretation of the results for a better adjust in the topdressing N fertilization. O objetivo desse trabalho foi avaliar a mineralização de N em condições aeróbicas e anaeróbicas em experimento de incubação e monitorar o nível de N nas plantas com o uso clorofilômetro para estabelecer um valor crítico de leitura SPAD (Soil Plant Analysis Development) para a cultura do arroz irrigado. Foram desenvolvidos dois estudos, sendo o estudo 1 em laboratório, com incubação de diferentes tipos de solos de sequeiro e de várzea, em condições úmidas e alagadas. Foram realizadas nove avaliações dos teores de N-NH4 + e N-NO3 -. Paralelamente, foi desenvolvido um experimento em casa-de-vegetação utilizando-se os mesmos solos nas mesmas condições com o cultivo de arroz. Ao final do experimento determinou-se a matéria verde/seca, teor de N no tecido das plantas e N acumulado. Para o estudo 2 foram desenvolvidos três experimentos a campo, nas safras 2006/07; 2007/08 e 2008/09, com cultivares de arroz irrigado. Para o experimento 1 como tratamentos foram préestabelecidas seis faixas de valores de leitura do clorofilômetro no estádio R0 e seis doses para a 1ª adubação de cobertura. Foram realizadas avaliações com o clorofilômetro e, quando necessário, foi aplicado N para atingir os valores de leitura pré-estabelecidos em R0. Para os experimentos 2 e 3 foram utilizadas diferentes doses de N para a 1ª e 2ª adubação de cobertura, sendo posteriormente realizadas as leituras com o clorofilômetro. Para o estudo 2 também foram determinados a matéria verde/seca, teor de N no tecido das plantas e N acumulado. No estudo 1 os solos alagados apresentaram os maiores teores de N-NH4 + liberados durante o experimento. Os maiores teores de N-NO3 - foram para os solos de várzea úmidos, sendo que os solos que apresentaram maiores teores de MOS, apresentaram também maiores teores de N-NH4 + e NNO3 -. O N mineral acumulado aos 102 dias nos solos de várzea foi maior quando mantidos sob alagamento e nos de sequeiro quando mantidos úmidos. A melhor correlação foi obtida entre o teor de N-mineral e o N acumulado no tecido das plantas. Para o experimento 1 do estudo 2 houve relação linear entre os valores de leituras do clorofilômetro em R0 e o teor de N das plantas, entretanto, a produtividade de grãos teve um comportamento quadrático quando relacionadas com as leituras do clorofilômetro, sendo estimado o valor crítico de leitura de 36 unidades SPAD em R0. Para os experimentos 2 e 3 do estudo 2 houve efeito da 1ª e 2ª aplicação de N evidenciado pelas leituras do clorofilômetro, porém com o passar do tempo as leituras foram semelhantes para todos os tratamentos. A matéria verde e/ou seca e N acumulado responderam linearmente às doses de N. Não houve efeito de interação para as doses de N na produtividade de grãos de ambos experimentos e a resposta desta foi quadrática. A avaliação do estado nutricional das plantas pelo clorofilômetro, isoladamente, não é um bom indicador das condições gerais da lavoura, podendo a matéria verde ou seca ajudar na interpretação dos resultados para um melhor ajuste na adubação de N em cobertura.

Quinua (Chenopodium quinoa Willd.) is an Andean grain with high protein content (14%), and it is one of the main crops that generate incomes for Bolivian plateau farmers. The quinua crop grows in conditions of low temperature, rainfall, and fertility, and although a good development is observed under limited environmental and soil conditions, the yields in Bolivia are usually very low. This study aimed to evaluate the quinoa grain yield and the nitrogen content in the soil and the grains using different amounts of organic fertilization and supplemental irrigation. Four experiments were conducted: the first one was conducted in the South Highland, in a completely randomized block design, bi-factorial: quantities of sheep manure applied in the soil (0, 4, 8 and 12 Mg ha-1) and irrigation management (with and without supplemental irrigation), the second experiment was conducted in the Central Highlands, using a completely randomized block design, with three factors: sheep manure applied in three different times (May, July and September), irrigation (with and without supplemental irrigation) and application of three amounts of sheep manure (0, 15 and 30 Mg ha-1), evaluating in both experiments, the effects of these treatments on grain yield, quinua dry matter, grain nitrogen content and nitrogen use efficiency. The third experiment was conducted in the Central Highlands with the objective of evaluating two soil textures classes and two crop residues on soil surface: sandy soil with fescue and quinua crop residues on the soil surface and sandy clay loam soil with fescue and potato crop residues. On this experiment it was analyzed the effect of these treatments on the mineral nitrogen content of the soil; the fourth experiment was conducted in the Laboratory of the Agronomy Faculty of La Paz, in a completely randomized design with three replications. Soil was incubated with deferent quantities of sheep manure (0, 4, 8, 12, 16, 20, 24 and 30 Mg ha-1) to determine nitrogen and carbon mineralization in different times during a period of time of three months. Experimental results indicated that in the Bolivian highlands the quinoa yield is influenced by climate and soil conditions (rainfall of 200 mm per year and 0.03% of total nitrogen in the soil). However, the distribution of 15 Mg ha-1 of sheep manure applied five to seven months before sowing the crop and complimented with supplemental irrigation at flowering and grain milk crop development stage, increase quinua grain yield, the nitrogen accumulation and the nitrogen use efficiency. The total grain nitrogen was not affected by the quantities of sheep manure used. Results also indicated that the soil management (vegetation) and the type of the soil texture has influenced on the soil mineral nitrogen, showing value of 2 mg N kg-1 of soil. The incorporation of sheep manure to the soil resulted in nitrogen immobilization during the first 45 days, the rate of nitrogen mineralization ranged from 0.62 to 0.64 mg kg day-1 for treatments with doses of 16 and 20 Mg ha-1 of sheep manure. A quinua (Chenopodium quinoa Willd) é um grão andino, com elevado valor proteico (14%), sendo um dos principais cultivos que geram rendas para os agricultores do Planalto Boliviano. A cultura desenvolve-se em condições de baixa temperatura, precipitação pluvial e fertilidade e, embora tenha um bom desenvolvimento em condições com limitações ambientais e de solo, os rendimentos usualmente observados no Planalto Boliviano são baixos. A presente pesquisa teve como objetivo avaliar a produtividade da cultura da quinua, teores de nitrogênio nos grãos e no solo em diferentes quantidades de adubação orgânica e com irrigação suplementar. Foram realizados quatro experimentos: o primeiro, realizado no Planalto Sul, no delineamento de blocos ao acaso bifatorial: quantidades de esterco de ovelha aplicadas ao solo (0, 4, 8 e 12 Mg ha-1) e manejos de irrigação (sem e com irrigação suplementar); o segundo experimento foi realizado no Planalto Central, em esquema trifatorial, em três repetições: épocas de aplicação do esterco (Maio, Julho e Setembro), manejos de irrigação (sem e com irrigação suplementar) e doses de esterco de ovelha aplicadas no solo (0, 15 e 30 Mg ha-1), avaliando-se, em ambos os experimentos, os efeitos sobre a produtividade de grãos, matéria seca da quinua, teor de nitrogênio nos grãos e eficiência de uso do nitrogênio; o terceiro experimento foi realizado no Planalto Central, onde foram avaliados dois tipos de solo e duas coberturas da superfície do solo por resíduos vegetais: areia franca com festuca e restevas de quinua e, solo franco argila arenoso com festuca e restevas de batata, sendo analisado o efeito sobre os teores de nitrogênio mineral do solo; o quarto experimento foi realizado no Laboratório da Faculdade de Agronomia de La Paz, no delineamento experimental inteiramente casualizado, com três repetições, Incubou-se solo com diferentes quantidades de esterco de ovelha (0, 4, 8, 12, 16, 20, 24 e 30 Mg ha-1), onde se determinou a mineralização do nitrogênio e carbono em diferentes datas, durante um período de três meses. Os resultados indicaram que, no Planalto Boliviano, o rendimento da quinua é influenciado pelas condições de clima e solo (200 mm anuais de chuva e 0,03% de nitrogênio total no solo). No entanto, doses de 15 Mg ha-1 de esterco de ovelha, aplicados cinco ou sete meses antes da semeadura da quinua e complementados com irrigação suplementar na fase de floração e grão leitoso, favoreceram a produtividade de grãos, o acúmulo e a eficiência de uso de nitrogênio. Os teores de nitrogênio total não foram influenciados pelas doses de esterco de ovelha utilizadas. Além disso, o manejo do solo (cobertura vegetal) e o tipo de textura do solo influenciaram nos valores dos teores de nitrogênio mineral, apresentando valor de 2 mg de nitrogênio kg-1 de solo. A incorporação do esterco de ovelha ao solo resultou na imobilização do nitrogênio nos primeiros 45 dias após a aplicação, sendo a taxa de mineralização do nitrogênio de 0,62 a 0,64 mg kg dia-1 para tratamentos com doses de 16 e 20 Mg ha-1 de esterco.

The swine and cattle activities are of great economic and social importance in Brazil in the southern region, but generate of large volumes of waste, that when applied to the soil can be mineralized and part of the nutrients released can be absorbed by plants or transferred by runoff or percolation. The aimed of this study was to evaluate the rate of mineralization, availability and transferences of nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium (K) for the solution runoff and percolation in the profile in a Sandy Typic Hapludalf under application of nutrient sources. Two experiments were carried out at the Federal University of Santa Maria (UFSM), in Santa Maria (RS). For the experiment 1, soil samples of a Sandy Typic Hapludalf were collected in October 2010, prepared and carried the following treatments: soil, soil + pig slurry, soil + deep-litter; soil + cattle slurry and soil + mineral fertilizer. These soils were incubated during 0, 20, 35, 58, 73 and 123 days and then, samples were collected and submitted to analysis of mineral-N (N-NH4 + e N-NO3 -), P extracted by exchanged anion resin and K by exchanged cation resin. The experiment 2 was installed in 2004, at the experimental area of the Department of Soils of UFSM. The treatments were: control, pig slurry, deeplitter, cattle slurry and mineral fertilizer. Each source of manure has been applied to provide the N demand of corn (Zea mays L.) and oat (Avena strigosa Schreb.). From May 2010 to February 2011, samples of runoff and percolated in the profile solution were collected; the volume was measured and the content mineral- N (N-NH4 + e N-NO3 -), P e K in the solution was analyzed. The highest rate of N mineralization occurred in soil under the application of pig slurry and increased availability of P and K was observed with the application of litter of pigs. The greatest transfer of N, P and K occurred in the soil under the application of deeplitter A suinocultura e a bovinocultura são atividades de grande importância econômica e social na região sul do Brasil, mas geram grande volume de dejetos, que quando aplicados ao solo podem ser mineralizados e parte dos nutrientes liberados podem ser absorvidos pelas plantas ou transferidos por escoamento superficial ou percolação. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a taxa de mineralização, a disponibilidade e a transferência de nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K) pela solução escoada na superfície do solo e percolada no perfil do solo, em um Argissolo Vermelho submetido à aplicação de fontes minerais e orgânicas de nutrientes. Foram conduzidos dois experimentos na Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), em Santa Maria (RS). No experimento 1, para avaliação da disponibilidade de nutrientes no solo, amostras de um Argissolo Vermelho foram coletadas em outubro de 2010, preparadas e aplicados os seguintes tratamentos: solo; solo + dejetos líquidos de suínos; solo + cama sobreposta de suínos; solo + dejetos líquidos de bovinos e solo + adubação mineral. As amostras foram incubadas por 0, 20, 35, 58, 73 e 123 dias, coletadas e submetidas à análise de N-mineral (N-NH4 + e N-NO3 -), de P extraído pela Resina Trocadora de Ânions (RTA) e de K pela Resina Trocadora de Cátions (RTC). No experimento 2, para a avaliação das transferências de nutrientes foi instalado em 2004 na área experimental do Departamento de Solos da UFSM os tratamentos: testemunha, dejetos líquidos de suínos, cama sobreposta de suínos, dejetos líquidos de bovinos e adubação mineral. Cada fonte de nutriente foi aplicada para fornecer a demanda de N do milho e da aveia preta. Entre os meses de maio de 2010 a fevereiro de 2011 foram coletadas amostras da solução escoada na superfície do solo e percolada no perfil e, em seguida foi quantificado o volume e, logo depois foi analisado os teores de N mineral (N-NH4 + e N-NO3 -), P e K na solução. A maior taxa de mineralização de N aconteceu no solo submetido à aplicação de dejetos líquidos de suínos e a maior disponibilidade de P e K foi observada com a aplicação de cama sobreposta de suínos. As maiores transferências de N, P e K ocorreram no solo submetido à aplicação de cama sobreposta de suínos.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Since 1980, native fields of the Campanha Gaúcha from Rio Grande do Sul State (RS) have been incorporated into the grape production. In this region, vines has been cultivated under sandy soils with low organic matter content; therefore they have a low nitrogen (N) supply capacity and inputs of N through organic or mineral sources are necessary. Although, some N may be lose by volatilization or leaching. In addition, the amount of N mineralized along the plant s cycle is unknown. The objective was to evaluate N loses by volatilization and leaching, such as to quantify the N mineralization rates in soils cultivated with vines and fertilized with different sources of N. In order to evaluate the loses, two experiments were carried out in Cabernet Sauvignon vines in Rosário do Sul (RS). The experiment 1 consisted on the installation of lysimeters on the rows and application of 0, 40, 80 and 120 kg N ha-1, as urea, to collect and analyze the mineral N leached. On the experiment 2, urea was applied in amounts of 0, 20, 40, and 80 kg N ha-1 year-1. Also, application of 40 kg N ha-1 year-1 of organic compost and 40 kg N ha-1 year-1 as polymer coated urea were used to evaluate the N volatilization as N-NH3. To evaluate the mineralization rates, incubations were carried out at the laboratory during 141 days, using Sandy Typic Hapludalf soils, collected from 0-20 cm layer. In the moment of incubation, an amount of 40 Kg N ha-1 of organic compost, polymer coated urea and urea were added on the soils. One sample was collected from a native field as reference treatment. Mineral N concentration in the leached solution, especially along the vine sprouting, increased according to the fertilizers rates applied on the sprouting beginning. The fluxes and loses of N-NH3 from vine soils to the atmosphere had increased according to the mineral N rate. Polymer coated urea and organic compost showed the lowest loses of N-NH3 by volatilization. A higher mineralization was observed up to the 38th day of incubation when polymer coated urea and urea was distributed on soil surface. The N releasing of compost applied on vine soils has a better synchronism to the plant requirements, comparing to polymer coated urea or urea. The N storage in the soil, which may be mineralized of native or vine fields, is able to supply the vine requirements. No Rio Grande do Sul (RS), a partir da década de 80, campos nativos da Campanha Gaúcha foram incorporados ao sistema de produção de uvas. Nesta região as videiras são cultivadas em solos com textura arenosa e com baixo teor de matéria orgânica. Isso lhes confere baixa capacidade de fornecimento de nitrogênio (N) e torna-se necessário a aplicação de fertilizantes nitrogenados de fontes minerais e/ou orgânicas. Porém, parte do N aplicado pode ser perdido por volatilização ou lixiviação. Além disso, a quantidade do nutriente mineralizado ao longo do ciclo das videiras é desconhecida. O trabalho objetivou avaliar as perdas de N por volatilização e lixiviação e a taxa de mineralização de N em solo cultivado com videira e submetido à adubação nitrogenada. Para avaliação das perdas foram instalados dois experimentos em um vinhedo comercial de Cabernet Sauvignon, em Rosário do Sul (RS). O experimento 1 recebeu doses de 0, 40, 80 e 120 kg de N ha-1 ano -1 na forma de uréia e foram instalados lisímetros nas linhas de plantio das videiras para a coleta da solução e análise da concentração de N mineral. No experimento 2 foram instaladas câmaras coletoras no solo, nas linhas de plantio, que receberam aplicações de 0, 20, 40, e 80 kg de N ha-1 ano-1, na forma de uréia, 40 kg de N ha-1 ano-1 de composto orgânico e 40 kg de N ha-1 ano-1 de uréia revestida com polímeros, para avaliar a volatilização de N-NH3. Para avaliar a taxa de mineralização foi realizada uma incubação em laboratório durante 141 dias com as amostras coletadas na camada de 0-20 cm de um solo Argissolo Vermelho com histórico de cultivo de videiras. Ao serem incubados, os solos receberam a adição de composto orgânico, uréia revestida com polímeros e uréia, na dose de 40 Kg ha-1, para todos os tratamentos. Amostras de uma área de campo nativo foram coletadas e utilizadas como referência. As concentrações de N mineral na solução percolada, especialmente ao longo do estádio de brotação das videiras, aumentaram com a dose do fertilizante mineral aplicado no início deste período. Os fluxos e perdas de N-NH3 do solo para a atmosfera em áreas cultivadas com videira aumentaram com a dose de N mineral aplicado. A aplicação de uréia revestida com polímeros e a aplicação de composto orgânico promoveram as menores perdas de N-NH3 por volatilização. No solo de vinhedo submetido à aplicação de uréia revestida com polímeros e uréia na superfície do solo, a maior mineralização de N aconteceu até os 38 dias de incubação. A liberação de N do composto orgânico aplicado no solo de vinhedo tem um maior sincronismo com a necessidade da videira pelo nutriente, quando comparado à uréia revestida e uréia. As reservas de N total, potencialmente mineralizáveis, dos solos de campo nativo e de vinhedos, são suficientes para suprir a demanda da videira.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Agricultural production generates a diversity of organic waste, including manure, which is often deposited on the soil without adequate treatment, that could damage the environment. Treatment processes such as composting and vermicomposting, enable reuse of these materials as organic fertilizers, for example in the production vegetables. This study aimed to quantify the nitrogen mineralization added to the soil by organic fertilizers produced based on cattle manure and evaluate the potential of these organic fertilizers in the lettuce seedlings production. First it was evaluated the nitrogen mineralization and the index of efficiency of three organic fertilizers. The treatments were: soil (control), soil + vermicompost manure produced from a compound of straw and manure, and soil + manure in nature . 360.5 mg of total nitrogen kg-1 of soil were by organic fertilizers. The results show that the efficiency index of the nitrogen treatments were: soil + vermicompost manure: 0.22; soil + vermicompost produced from a compound of straw and manure: 0.27, and soil + manure "in natura": 0.23, in 112 days. In the second stage of the study the growth of seedlings of lettuce (Lactuca sativa L.) in substrates with these three organic fertilizers was evalued and compared to a commercial substrate. The fertilizers were used in the formulation of the substrates in the proportions of 20, 40, 60, 80 and 100% (v / v). The use of cattle manure in concentration of 20% to 60% and the evaluated vermicomposting, in dosages increasing from 20%, results in the production of lettuce seedlings with similar quality to the seedlings with the commercial substrate. A produção agropecuária gera uma diversidade de resíduos orgânicos, entre eles o esterco bovino, que muitas vezes é depositado sobre o solo sem tratamento adequado, podendo resultar em riscos ao ambiente. Processos de tratamento, como a compostagem e a vermicompostagem, possibilitam a reutilização desses materiais orgânicos como fertilizantes, como por exemplo na produção de hortaliças. O presente trabalho teve por objetivo quantificar a mineralização do nitrogênio adicionado ao solo via fertilizantes orgânicos produzidos á base de esterco de bovino e avaliar o potencial destes fertilizantes orgânicos na produção de mudas de alface (Lactuca sativa L.). Primeiramente avaliou-se a mineralização do nitrogênio e o indíce de eficiência de três adubos orgânicos. Os tratamentos foram: solo (testemunha); solo + vermicomposto de esterco bovino; solo + vermicomposto produzido à partir de um composto de palha e esterco bovino; e solo + esterco bovino in natura . Foram adicionados 360,5 mg de N total kg-1de solo via fertilizantes orgânicos. Os resultados demonstram que o índice de eficiência do nitrogênio dos tratamentos foram: solo + vermicomposto de esterco bovino: 0,22; solo + vermicomposto produzido a partir de um composto de palha e esterco bovino: 0,27 ; e do solo + esterco bovino in natura : 0,23, no período de 112 dias. Na segunda etapa do trabalho foi avaliado o crescimento de mudas de alface em substratos formulados a partir destes três fertilizantes orgânicos, em comparação a um substrato comercial. Os adubos foram utilizados na formulação dos substratos nas proporções de 20, 40, 60, 80 e 100% (v/v). A utilização de esterco bovino em dosagens de 20% a 60% e dos vermicompostos avaliados, em dosagens crescentes a partir de 20%, resulta na produção de mudas de alface com qualidade semelhante às mudas produzidas com o substrato comercial.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Soil pollution by heavy metals such as copper (Cu) and zinc (Zn) has deserved special attention as it may represent risks to the quality of the environment. In Brazil particularly in the state of Rio Grande do Sul, the application of high doses of pig slurry in soil as nutrient source to plants and the continued application of copper-based fungicides in vineyards are two activities that are alarming due to the addition of high amounts of Cu and Zn in the soil. For this reason continued application of copper-based fungicides and pig slurry along the years has caused great increment in Cu and Zn contents, mainly in the superficial layers, thus increasing bioavailability of these metals which can cause phytotoxicity to the plants. The objectives of this paper were to infer the possibility of phytotoxicity of Cu and Zn to plants grown in soils submitted to successive applications of pig slurry and in soils collected from vineyards with a long history of copper-based fungicide applications of the Serra Gaúcha and Campanha Gaúcha regions, as well as to evaluate bioavailability of accumulated Cu in soils collected from vineyards of the aforementioned regions. To develop this work was carried out three studies. In first study was grown corn until 25 days after plant emergence in a greenhouse using deformed and undeformed soil samples collected in 0 - 20 cm depth was setup where 19 successive pig slurry applications of 0, 20, 40 and 80 m3 ha-1 were done for the period of seven years. A second study which composes this work was done with soils collected from vineyards of the Serra Gaúcha and Campanha Gaúcha regions. In March 2009, soil samples were collected in soil depths of 0 - 20 and 0 - 5, 5 - 10, 10 - 15, 15 - 20, 20 - 25, 25 - 30, 30 - 40 cm in three vineyards and native forest from the Serra Gaúcha region and in two vineyards and native land of the Campanha Gaúcha region. Soil samples of the 0 20 cm depth were dried, grounded and later used for the cultivation of black oat in a greenhouse for period of 40 days after plant emergence the plants. In both studies, enzymatic biochemical parameters linked to oxidative stress in the aerial part of corn and black oat plants such as lipid peroxidation, H2O2 concentration, superoxide dismutase enzyme (SOD) activity, catalase (CAT) and ascorbate peroxidase (APX) were evaluated. Further, non-enzymatic parameters linked to oxidative stress in the aerial part of corn and black oat plants such as ascorbic acid and non-protein thiol group concentrations were also evaluated. The third study was conducted with vineyard soils, which assessed the bioavailability of Cu in soils. The total content of Cu, pseudo-total content (extraction using the EPA 3050B method), available content (extraction with HCl 0.1 mol L-1 and EDTA), as well the chemical fractionation of Cu through sequential extraction were determined. Overall, the biochemical parameters were not intensely altered in the corn plants, thus indicating that the 19 pig slurry applications did not cause excessive accumulation of copper and zinc in soil. On the other hand, Haplumbrept soil from vineyards of the Serra Gaúcha region and the Typic Hapludalf soil from the vineyards of the Campanha Gaúcha region with a long history of cupric fungicide application caused great oxidative stress and the antioxidant system of the black oat plants was not effective enough to reverse the stress condition, indicating that these soils present toxic levels of copper to the black oat plants. Lastly, it was observed that a high concentration of Cu in black oat roots may be an indicator of bioavailability of Cu in soil, but it is not an indicator to evaluate phytotoxicity to the plants. In addition, copper added to the soil via foliar application in grapevines accumulates mainly in the superficial layers of soil predominately in bioavailable forms, especially those linked to the mineral fraction of the soil. A poluição do solo por metais pesados como cobre (Cu) e zinco (Zn) tem merecido atenção especial, porque pode representar riscos à qualidade do ambiente. No Brasil, especialmente, no estado do Rio Grande do Sul, a aplicação de altas doses de dejeto de suínos no solo, como fonte de nutrientes às plantas, e a aplicação continuada de fungicidas à base de Cu em vinhedos são duas atividades que preocupam pelo incremento das quantidades de frações de Cu e Zn no solo, principalmente em camadas superficiais, aumentando a biodisponibilidade destes metais, o que pode causar fitotoxidez. O presente trabalho teve por objetivos: (a) inferir sobre a possibilidade de fitotoxidez de Cu e Zn às plantas cultivadas em solos submetidos a aplicações sucessivas de dejeto líquido de suínos e em solos coletados sob vinhedos, com longo histórico com aplicações de fungicidas a base de Cu, da Serra e da Campanha Gaúcha; (b) avaliar a biodisponiblidade do Cu acumulado em solos coletados sob vinhedos da Serra e da Campanha Gaúcha. Para desenvolvimento deste trabalho foram realizados três estudos. No primeiro estudo foi realizado o cultivo de milho em casa de vegetação por um período de 25 dias após amergência das plantas, utilizando-se de amostras de solo deformadas e indeformadas coletadas da camada de 0 - 20 cm de profundidade, onde foram feitas 19 aplicações sucessivas de 0, 20, 40 e 80 m3 ha-1 de dejeto líquido de suínos, durante sete anos. O segundo estudo foi realizado com solos coletados sob vinhedos da Serra e da Campanha Gaúcha. Em março de 2009 foram coletadas amostras de solo nas camadas de 0 - 20 e de 0 - 5, 5 - 10, 10 - 15, 15 - 20, 20 - 25, 25 - 30, 30 - 40 cm de profundidade, em três vinhedos e mata nativa na Serra Gaúcha e, em dois vinhedos e em campo nativo, na Campanha Gaúcha. Os solos da camada 0 - 20 cm foram secos, moídos e, posteriormente, utilizados para o cultivo com aveia preta em casa de vegetação por um período de 40 dias após a emergência das plantas. Nos dois primeiros estudos foram avaliados parâmetros bioquímicos enzimáticos ligados ao estresse oxidativo na parte aérea das plantas de milho e aveia preta, tais como peroxidação lipídica, concentração de H2O2 e atividade das enzimas superoxido dismutase (SOD), catalase (CAT), ascorbato peroxidase (APX). Além disso, foram avaliados parâmetros não enzimáticos ligados ao estresse oxidativo na parte área das plantas de aveia preta e milho como concentração de ácido ascórbico e de grupos tióis não protéica. O terceiro estudo foi realizado com solos de vinhedos, onde foi avaliado a biodisponibilidade de Cu nos solos. Foram determinados os teores totais de Cu, teores pseudo-totais (extração pelo método 3050B da EPA), teores disponíveis (extração com HCl 0,1 mol L-1 e EDTA), além do fracionamento químico do Cu através da extração sequencial. De forma geral, os parâmetros bioquímicos não foram alterados de forma intensa nas plantas de milho, indicando que o acúmulo de Cu e Zn no solo proporcionado pelas 19 aplicações de dejeto líquido de suínos não causaram impacto negativo sobre as plantas. Por outro lado, os solos Cambissolo Húmico de vinhedos da Serra Gaúcha e os solos Argissolo Vermelho da região da Campanha, com longo histórico de aplicação de fungicidas cúpricos, apresentaram teores de Cu que causaram estresse oxidativo e o sistema antioxidante das plantas de aveia preta não foi suficientemente eficaz para reverter à condição de estresse, indicando que estes solos apresentam teores de cobre tóxicos para as plantas de aveia preta. Em adição, se observou que a concentração de Cu nas raízes da aveia preta pode ser utilizada como indicativo de biodisponiblidade de Cu no solo, mas não é indicador para avaliar fitotoxidez às plantas. Além disso, o cobre adicionado ao solo via aplicação foliar nas videiras acumulou, principalmente, nas camadas superficiais no solo e predominantemente em formas biodisponíveis, especialmente aquelas ligadas à fração mineral do solo.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior The use of pig slurry as a source of nutrients can affect the conditions of acidity and nutrient availability, altering the environment for crop development. The objective of this study was to evaluate changes in chemical properties of an Alfisol after 95 months of cultivation and 19 applications of pig slurry, conducted under no-tillage system. The experiment was installed in May 2000, an experimental area under no-tillage at the Federal University of Santa Maria, and conducted until January 2008. The experimental design was a randomized block design with three replications. Were performed nineteen surface applications of 0, 20, 40 and 80 m3 ha-1 of pig slurry during the experiment and in the end, were collected samples of soil layers of 0-2, 2-4, 4 -6, 6-8, 8-10, 10-12, 12-14, 14-16, 16-18, 18-20, 20-25, 25-30, 30-35, 35-40, 40-50 and 50-60 cm depth. The soil was collected with the aid of a spade cut-off, air dried, milled manually with the aid of a roller and passed through a sieve with 2 mm mesh and reserved. It was determined the pH values in water (1:1), SMP, the levels of exchangeable Al, Ca, Mg and K. With the data obtained were calculated the sum of bases, base saturation and Al saturation, CEC pH7, CEC effective and potential acidity (H + Al). Were also determined the total contents of N, P and K, levels of mineral N, available P and soil organic matter. The successive application of pig slurry promoted increase in pH values in water up to 8 cm of soil, however, no change in potential acidity. Also caused increased levels of exchangeable Ca and Mg in the surface layers of soil, reflecting an increase in the values of sum of bases, base saturation and decreasing Al saturation. Furthermore, the applications over time caused an increase in levels of soil organic matter, reflecting in increased levels of total N to a depth of 30 cm. Applications of manure resulted in increased levels of available P and exchangeable K to a depth of 60 cm, while for the total P increases were observed up to 30 cm depth. The changes observed in soil chemical properties provides better environment for root development of crops due to lower acidity and higher nutrient availability in soil solution. However, one must be careful in extrapolating these results to different soils, although the phenomena are similar, they occur in different magnitudes depending on soil characteristics. A utilização de dejeto líquido de suínos como fonte de nutrientes pode afetar as condições de acidez e de disponibilidade de nutrientes, modificando o ambiente para o desenvolvimento das culturas. O objetivo do presente trabalho foi avaliar as alterações nos atributos químicos de um Argissolo após 95 meses de cultivo e 19 aplicações de dejeto líquido de suínos, conduzido sob sistema de plantio direto. O experimento foi instalado em maio de 2000, numa área experimental sob sistema plantio direto na Universidade Federal de Santa Maria, e conduzido até janeiro de 2008. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com três repetições. Foram realizadas dezenove aplicações superficiais de 0, 20, 40 e 80 m3 ha-1 de dejeto líquido de suínos, durante a condução do experimento e, ao final, foram coletadas amostras do solo nas camadas de 0-2, 2-4, 4-6, 6-8, 8-10, 10-12, 12-14, 14-16, 16- 18, 18-20, 20-25, 25-30, 30-35, 35-40, 40-50 e 50-60 cm de profundidade. O solo foi coletado com o auxílio de uma pá-de-corte, seco ao ar, moído manualmente com o auxílio de um rolo destorroador e passado em peneira com malha de 2 mm e reservado. Foram determinados os valores de pH em água (1:1), índice SMP, os teores trocáveis de Al, Ca, Mg e K. Com os dados obtidos foram calculadas a soma de bases, saturação por bases e por Al, CTC pH7,0, CTC efetiva e acidez potencial (H+Al). Também foram determinados os teores totais de N, P e K, os teores de N mineral, P disponível e matéria orgânica do solo. A aplicação sucessiva de dejeto líquido de suínos promoveu incremento nos valores de pH em água do solo até 8 cm, no entanto, não houve alteração nos valores de acidez potencial. Também provocou aumento nos teores trocáveis de Ca e Mg nas camadas superficiais do solo, refletindo em aumento nos valores de soma de bases, saturação por bases e diminuindo a saturação por alumínio. Além disso, as aplicações ao longo do tempo promoveram aumento nos teores de matéria orgânica do solo, até 60 cm de profundidade, refletindo em aumento nos teores de N total até a profundidade de 30 cm. As aplicações de dejeto provocaram incremento nos teores de P disponível e K trocável até a profundidade de 60 cm, enquanto que para o P total os incrementos foram observados até 30 cm de profundidade. As alterações observadas nos atributos químicos do solo proporcionam melhor ambiente para o desenvolvimento radicular das culturas devido à redução da acidez e maior aporte de nutrientes na solução do solo. No entanto, deve-se tomar cuidado ao extrapolar esses resultados para solos com características diferentes, embora os fenômenos se assemelhem, estes ocorrem em magnitudes diferentes dependendo das características do solo.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior In Brazil, one of the main activities on small farms is the creation of small animals. The waste produced in this activity can be used as an alternative fertilizer because it contains a number of chemicals readily available or after the process of mineralization can be absorbed by plants. However, the imbalanced composition of the organic fertilizers because of the type of feed and age of animals, in addition to the waste managed data hinders the recommendation and standardization of doses to be applied. Aiming to evaluate different increasing doses of organic fertilizers supplemented with mineral fertilizer topdressing evaluated the yield, production of dry matter accumulation of nutrients (N, P, K, Ca and Mg) in crops of beans, corn, sorghum and oats. The study was conducted in two experimental areas. In the period 2005 to 2008 we used the experimental area of Department of Soil UFSM / RS. In the period 2008 to 2009 was performed on a rural property located in the district of Boca del Monte, Santa Maria (RS). The soils of these two areas were classified as sandy clay loam Ultisol second Embrapa (2006). The treatments at doses of 10, 20 and 30 m3ha-1 of pig slurry and 1 and 2 t ha-1 manure turkey without and with supplementation of mineral N in coverage. Apart from these treatments, we evaluated the recommendation minerals (NPK) according to CQFS-RS/SC (2004). The data on grain yield of beans and corn, dry matter (DM) and nutrient accumulation were subjected to statistical analysis by contrast. The results showed that doses of 30 m3ha-1 of pig slurry and 2 t ha-1 manure turkey complemented with mineral N in coverage favored the grain yield, dry matter production and accumulation of nutrients. The rate of utilization of N, P and K by plants boosted by intermediate doses of 10 m3ha-1 with and without mineral N in coverage, noting that doses above 30 m3ha-1 of pig slurry, in addition to being less efficient to plant nutrition, potentiate the risk of contamination of soil and water. No Brasil, uma das principais atividades nas pequenas propriedades rurais é a criação de animais de pequeno porte. Os resíduos produzidos nesta atividade podem ser utilizados como uma alternativa de adubação por conter uma série de elementos químicos prontamente disponíveis ou que após o processo de mineralização podem ser absorvidos pelas plantas. Entretanto, a composição desbalanceada dos adubos orgânicos devido ao tipo de alimentação e idade dos animais, além do manejo dado aos dejetos dificulta a recomendação e padronização de doses a serem aplicadas. Com o objetivo de avaliar diferentes doses crescentes de adubos orgânicos complementados com adubação mineral em cobertura avaliou-se a produtividade de grãos, produção de matéria seca é acúmulo de nutrientes (N, P, K, Ca e Mg) nas culturas do feijão, milho, sorgo e aveia preta. O estudo foi conduzido em duas áreas experimentais. No período de 2005 a 2008 utilizou-se a área experimental do Departamento de Solos da UFSM/RS. Já no período de 2008 a 2009 foi realizado em uma propriedade rural localizada no distrito de Boca do Monte, município de Santa Maria (RS). Os solos destas duas áreas foram classificados como Argissolo Vermelho Distrófico segundo Embrapa (2006). Os tratamentos consistiram nas doses de 10, 20 e 30 m3ha-1 de dejeto líquido de suíno e 1 e 2 t ha-1 de esterco de peru sem e com complementação de N mineral em cobertura. Além desses tratamentos, foi avaliada a recomendação mineral (NPK) segundo a CQFS-RS/SC (2004). Os dados de produtividade de grãos de feijão e milho, produção de matéria seca (MS) e acúmulo de nutrientes foram submetidos à análise estatística por contraste. Os resultados mostraram que doses de 30 m3ha-1 de dejetos líquidos de suínos e 2 t ha-1 de esterco de peru complementados com N mineral em cobertura favoreceram a produtividade de grãos, produção de matéria seca e acúmulo de nutrientes. A taxa de aproveitamento de N, P e K pelas plantas incrementaram até doses intermediarias de 10 m3ha-1 sem e com N mineral em cobertura, apontando que doses acima de 30 m3ha-1 de dejeto líquido de suínos, além de serem menos eficientes à nutrição de plantas, potencializam os riscos de contaminação do solo e da água.

In Brazil, the grape is produced in several regions, but in the South that the culture of the vine has great economic importance because it has suitable climatic conditions for growing this species. The application continues to Bordeaux mixture as a fungicide has caused a rise in copper in vineyard soils, especially in the copper layers of soil, causing an increased bioavailability and causing greater phytotoxicity to plants. The phytotoxicity of copper depends on the relative distribution between the chemical forms of metal, which are related to physical and chemical properties of each soil, and the soluble metal in free or complexed with organic matter (OM) present, more phytotoxic to the forms in the form of insoluble salts or associated with organic matter, oxides and clays present in the soil solid phase. Copper is toxic to a wide variety of edaphic organisms, affecting growth, morphology and metabolism of microorganisms, and thus adversely affect the characteristics of soil organic matter (SOM), since these microorganisms are responsible for degradation. Also, copper has the ability to form stable complexes with the MOS, protecting it from the humification process, because the complex formation prevents these macromolecules are able to participate in other chemical reactions and undergo changes in its structure. The overall purpose of the thesis was to evaluate the relationship between MOS and copper in soil, related to the chemical characteristics of SOM and bioavailability of copper. For the development of theory, surface samples (0-10 cm) of six soils were collected in areas of vine with a history of systematic application of heavy metals and nearby areas with native plants without copper in Serra Gaucha region of Brazil. Studies of adsorption and desorption were done to verify the retention capacity of copper in the soil, and were related to studies of fractionation of copper used to quantify and qualify the ways of metal retention in different soil components. Four soils were incubated in plastic bags, with the addition of different amounts of copper (0, 200, 400, 600 and 1.200 mg kg-1), were collected periodically for chemical analysis. Some samples of these soils were selected for the creation of chemical fractionation to study the chemical characteristics of humic substances. The results showed that soils under native forest have low copper content, from 77.2 to 84.7 mg kg-1, linked mainly in fractions more stable as the residual and MOS compared to soils with a vineyard with levels total of 674.2 to 1154.6 mg kg-1, distributed in all fractions of soil, but the retention in the more stable fractions decreased of 51.0 to 78.2% of appropriations. Studies of adsorption and desorption showed that the soils have high adsorption capacity and high hysteresis occurs due to the presence of sites with high affinity for copper. The incubation studies showed that the presence of this metal in high concentration affects the process of humification of the SOM, which explains the fact that humic substances from soils of vineyards have less aromaticity with greater presence of functional groups compared to soil under native forest. The availability of this element was changed after the incubation period and may be related to the content of the fraction of humic acid (CAH) in the soil and changes in soil pH. Plant growth was affected with the increase of copper content available and was directly proportional to the fraction of fulvic acid (CAF). No Brasil a uva é produzida em várias regiões, principalmente na pequena propriedade, porém é no sul do país que a cultura da videira tem grande importância econômica, pois seu cultivo é feito para suprir a demanda das indústrias de sucos e vinhos que foram implantadas na região pelos descendentes de italianos. A aplicação continua de calda bordalesa como fungicida tem causado uma elevação nos teores de cobre em solos de vinhedo, principalmente nas camadas superficiais de solos, provocando maior disponibilidade do elemento e causando fitotoxidade às plantas. A fitotoxidade do cobre depende da distribuição relativa entre as formas químicas desse metal, as quais são relacionadas às propriedades físico-químicas de cada solo, sendo as formas solúveis do metal, forma livre ou complexada à matéria orgânica (MO), mais fitotóxicas em relação às formas insolúveis na forma de sais ou associados à MO, óxidos e argilas presentes na fase sólida do solo. No solo, o cobre é tóxico para uma grande variedade de organismos, afetando o crescimento, a morfologia e o metabolismo de microrganismos, e dessa forma, provocando alteração nas características da matéria orgânica do solo (MOS), uma vez que esses microrganismos são responsáveis pela sua degradação. Também, o cobre possui a capacidade de formar complexos estáveis com a MOS, protegendo-a do processo de humificação, pois a formação dos complexos impede que essas macromoléculas estejam aptas a participar de outras reações químicas e sofrer modificações em sua estrutura. Os objetivos da tese foram: a) caracterizar formas e determinar adsorção/dessorção de cobre em solos com e sem histórico de aplicação de calda bordalesa; b) extrair e analisar a qualidade de substâncias húmicas de solos incubados com diferentes teores de cobre; e c) estimar a disponibilidade do cobre às plantas em solos com aplicação de diferentes teores de cobre. Para o desenvolvimento da tese, amostras superficiais (0 10 cm) de seis solos foram coletadas em áreas de vinhedos com histórico de aplicação sistemática de calda bordalesa e de áreas próximas com mata nativa sem adição de cobre na Serra Gaúcha. Estudos de adsorção e dessorção foram feitos para verificar a capacidade máxima de retenção do cobre no solo, e foram relacionados com estudos de fracionamento do cobre utilizados para quantificar e qualificar as formas de retenção do metal em diferentes componentes do solo. Quatro solos foram incubados em sacos plásticos, com adição de diferentes quantidades de cobre (0, 200, 400, 600 e 1.200 mg kg-1), sendo coletados periodicamente para análises químicas. Algumas amostras desses solos foram selecionadas para a realização do fracionamento químico para o estudo das características químicas das substâncias húmicas. Os resultados mostraram que solos sob mata nativa possuem baixo teor de cobre, entre 77,2 a 84,7 mg kg-1, ligados principalmente nas frações mais estáveis como a residual e de MOS, em comparação a solos com cultivo de videira com teores totais entre 674,2 a 1.154,6 mg kg-1, distribuídos em todas as frações do solo, porém a retenção nas frações mais estáveis diminui para 51,0 a 78,2%. Os solos possuem alta capacidade de adsorção e ocorre alta histerese devido à presença de sítios com alta afinidade com o cobre. Os estudos de incubação sugerem que a presença desse metal em alta concentração afeta a processo de humificação da MOS, que explica o fato das substâncias húmicas de solos de vinhedo ter menor aromaticidade com maior presença de grupamentos funcionais comparadas às de solos sob mata nativa. A disponibilidade desse elemento foi alterada após o período de incubação e pode estar relacionada ao teor da fração de ácidos húmicos (CAH) presentes no solo e a variação de pH do solo. O desenvolvimento das plantas foi afetado com a elevação do teor de cobre disponível e teve relação diretamente proporcional com a fração de ácidos fúlvicos (CAF).

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico In spite of the great importance of the soil organic matter for the sustainability of the natural systems and of agricultural production, its study remains incipient in the area of the Edge of the Rio Grande do Sul Plateau, where different research have been reporting negative aspects of the inadequate soil use. In that sense, the carbon distribution evaluation among the chemically separated fractions can supply subsidies to analyze the effects of land use on those sites. Besides that, it is important to know the role carried out by the different geomorphological features present in the area, once that the variation of the soil attributes can be different in each segment of the landscape. The purpose of this research was to evaluate the influence of the land use on the soil organic matter fractions, chemical attributes and aggregates distribution in different soil depths and landscape positions, analyzing three topossequences of soils of hillsides areas of the Edge of the Plateau. Soil characteristics such morphological, environmental, chemistries and physical, were analyzed for each soil horizon and layer. The chemical fractionation of the soil organic matter was realized to quantificate the carbon amount of the humic fractions and to determinate the amount of Fe+3 and Al3+ co-extracted with the humic substances. The results allowed to verify that the chemical and physical attributes of the soil were effected by the land use, and the position of the profile in the landscape has an important effect in the distribution of the materials in the studied topossequences. The forest showed the largest indexes of aggregation of the soil in the superficial layer and in the top of the landscape, where the larger amount of total organic carbon was verified. The amount of carbon in the fractions extracts of the soil organic matter was different for each land uses. The acid fraction carbon showed low amount in relation to the other extracts. The humina fraction corresponded to the most sensitive indicator to the change of use of the soil. Most of the soil organic matter was distributed in the alkaline-soluble fractions. However, higher values were observed at the forest due to the soil litter. Among the alkaline-soluble fractions, the humic acids were predominant, but they showed variations according to the position in the landscape. This fraction associates preferentially with Fe+3, while Al+3 showed larger affinity for the fulvic acids. Apesar da grande importância da matéria orgânica do solo para a sustentabilidade dos sistemas naturais e de produção agrícola, seu estudo ainda é incipiente na região do Rebordo do Planalto (RS), onde diferentes trabalhos têm relatado aspectos negativos da utilização inadequada destes solos. Nesse sentido, a avaliação da distribuição do carbono entre as frações separadas quimicamente pode fornecer subsídios para analisar os efeitos de uso empregado nestes locais. Aliado a isto, é importante conhecer o papel desempenhado pelas diferentes feições geomorfológicas presentes na região, já que a variação dos atributos do solo pode ser diferente em cada segmento da paisagem. Desta maneira, o presente trabalho visou avaliar a influência do uso da terra sobre as frações da matéria orgânica, atributos químicos e distribuição de agregados em diferentes profundidades do solo e posições na paisagem, analisando três topossequências de solos de áreas de encostas do Rebordo do Planalto (RS). Para isso, foram determinadas características morfológicas, ambientais, químicas e físicas dos horizontes e camadas do solo. Nesta última, procedeu-se o fracionamento químico da matéria orgânica do solo para quantificação dos teores de carbono das frações húmicas e determinação dos teores de Fe+3 e Al+3 co-extraídos com as substâncias húmicas. Os resultados permitiram verificar que os atributos químicos e físicos do solo foram afetados pelo uso da terra, tendo a posição do perfil na paisagem importante papel na distribuição dos materiais nas topossequências estudadas. A floresta apresentou os maiores índices de agregação do solo na camada superficial e na posição de topo do relevo, onde se verificou maior teor de C total. O teor de carbono nos extratos das frações da matéria orgânica do solo foi diferente para os três usos avaliados. O carbono da fração ácida apresentou baixos teores em relação aos demais extratos avaliados. A fração humina correspondeu ao indicador mais sensível à mudança de uso do solo. Nas três topossequências, a maior parte da matéria orgânica do solo distribuiu-se nas frações alcalino-solúveis. Entretanto, valores mais elevados foram observados na floresta em decorrência da liteira. Dentre as frações alcalino-solúveis, os ácidos húmicos foram predominantes, mas apresentaram variações conforme a posição do perfil na paisagem. Esta fração se associou preferencialmente com o Fe+3, enquanto o Al+3 mostrou maior afinidade pelos ácidos fúlvicos.

Residues generated by pig farms have high pollutant potential, can cause damage to human and animal health and deteriorate the quality of air, soils and water resources. These environmental troubles have led researchers to investigate alternative processes for wastewater treatment, replacing the conventional management of the wastewater in anaerobic lagoons. In this context, the aim of this thesis was to develop an integrated treatment system for piggery wastewater that is able to simultaneously remove pollutants from wastewater and recover organic compounds and nutrients in the concentrated form of sludge and biomass of plants. Three modular processes composed the wastewater treatment system: solid-liquid separation module (gravity settler), an aerobic granular sludge sequencing batch reactor (SBR) and a constructed wetland module. The settler (module 1) was constituted by a 50 cm-high PVC column, in which wastewater was treated with a sedimentation time of 5 minutes. The supernatant fraction was submitted to treatment in the aerobic granular sludge SBR (module 2). This bioreactor operated continuously for 505 days, with 1,515 cycles, in laboratory conditions. The reactor operated in sequencing batch mode, with hydraulic retention time (HRT) of 8 h, feeding in the first minutes of the cycle and settling/discharging in a time of 1 to 5 minutes. Piggery wastewater was used as influent, in natura or after solids separation. After discharging from the reactor, the effluent was settled 15 minutes for the sludge and liquid supernatant separation. The supernatant was submitted to a post-treatment in a water hyacinth (Eichhornia crassipes) wetland system (module 3), in greenhouse conditions. The wetland was operated in a semi continuous mode with discharging of effluent and influent feeding every 2 days and a total HRT of 10.6 days. The settler showed a considerable contribution in solid and organic compound removal. In the reactor, a stable and uniform sludge bed was developed. The reactor was operated with a extremely high organic loading rate (29.8 kg m-3 day-1 of COD) and it was possible to demonstrate the occurrence of simultaneous nitrification and denitrification, the influence of flocculated biomass in the removal of particulate organic matter and a high rate of soluble organic matter removal (0.9 kg m-3 h-1 of COD). The wetland contribution for pollutant removal was considerable less than the other two modules of the integrated treatment system, but it was essential for water purification. For all the evaluated pollutants, the removal efficiency was at the range of 92.4 to 99.9% and it was possible to accomplish with the Brazilian environmental legislation for treated wastewater quality. An average of 79% for N, 88% for P and 56% for K was recovered in the sludge form, which has in order of 5 to 11 times less volume than the wastewater submitted for treatment. The integrated wastewater treatment system is a promising biotechnology for the sustainable management of piggery wastes. Os resíduos gerados na criação de suínos apresentam elevado potencial poluidor, podendo causar danos à saúde humana e animal e comprometer a qualidade do ar, dos solos e dos recursos hídricos. Essa problemática ambiental tem levado pesquisadores de vários países a investigar processos alternativos para o tratamento das águas residuais, em substituição ao manejo convencional em esterqueiras e lagoas anaeróbicas. Nesse contexto, a presente tese de doutoramento teve o intuito de desenvolver um sistema integrado de tratamento para as águas residuais da suinocultura, capaz de remover poluentes da água residual e, simultaneamente, recuperar os nutrientes e compostos orgânicos da água e concentrá-los na forma de lodo e biomassa de plantas. O sistema foi composto por três módulos seqüenciais de tratamento: decantador de sólidos, reator aeróbico de biogrânulos e lagoa de aguapé. O decantador (módulo 1) foi constituído por uma coluna de PVC de 50 cm de altura útil, na qual as águas residuais in natura foram tratadas com tempo de sedimentação de 5 minutos. A fração líquida separada no decantador foi submetida ao tratamento em reator aeróbico de biogrânulos (módulo 2). O biorreator foi operado continuamente durante 505 dias, em um total de 1.515 ciclos, em condições de laboratório. O reator foi operado em modo seqüencial em batelada, com tempo de retenção hidráulico (TRH) de 16 h, ciclos de 8 h, alimentação no início do ciclo e tempo de sedimentação e descarga de 1 a 5 minutos. Águas residuais da suinocultura, in natura ou após decantação, foram utilizadas como afluente do reator. O efluente descarregado do reator foi decantado por 15 minutos para separação de lodo e fase líquida. O efluente líquido do reator foi tratado na lagoa de aguapé (Eichhornia crassipes) (módulo 3), a qual foi operada em casa de vegetação, em modo semicontínuo, com descarga de efluente e entrada de afluente a cada 2 dias e TRH total de 10,6 dias. O decantador contribui expressivamente na remoção de sólidos e de carga orgânica. No reator, um leito uniforme e estável de biogrânulos foi desenvolvido. O reator pôde ser operado com carga orgânica extremamente elevada (29,8 kg m-3 dia-1 de DQO) e foi demonstrada a ocorrência de nitrificação simultânea à desnitrificação, a influência da biomassa flocosa na remoção de carga orgânica particulada e uma elevada taxa de remoção de carga orgânica solúvel (0,9 kg m-3 h-1 de DQO). A lagoa contribuiu pouco na remoção de contaminantes se comparada aos outros dois módulos do sistema integrado, mas foi fundamental para a purificação da água. Todos os contaminantes avaliados foram removidos com eficiência variável entre 92,4 e 99,9% e os padrões de qualidade de efluentes, estabelecidos pela legislação, foram integralmente atendidos. Em média, foram recuperados 79% do N, 88% do P e 56% do K na forma de lodo, o qual apresentou volume 5 a 11 vezes menor que a água residual submetida ao tratamento. O sistema integrado de tratamento constitui uma biotecnologia promissora para a gestão sustentável dos resíduos da suinocultura.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico The rate of nitrogen (N) in grapevines in the Rio Grande do Sul (RS) State, Southern Brazil, is established considering N content in leaves or leaves petioles and yield expectation limits. Once N fertilization needs have been diagnosed, the N is applied in indefinite times. However, N fertilization recommendations don t consider the impact of N fertilization in the yield, the consequences on grape composition and the contribution of N of crop residues to mineral nutrition of grapevines. The objective of this work was to estimate the recovery and accumulation of N in grapevines and the effect in the yield and grape composition. Three studies were carried on. Study 1, recovery, distribution and accumulation of N fertilizer was studied, in Cabernet Sauvignon grapevines, located at Bento Gonçalves city, area of the Serra Gaúcha (experiment 1), and Santana do Livramento city, area of the Campanha (experiment 2), in RS, Southern Brazil. In the experiment 1 and 2 the plants were fertilized with 15N in four forms and, when grapes were mature, plants were fractionated, oven-dried, weighted and analysed for total N and 15N enrichment. Study 2, grape yield and composition of grapevines treated with different amounts of N were studied, in the vineyards of the Study 1. Grapes were collected when ripe and yield was evaluated. Must soluble solids, pH, total acidity, tartaric acid, malic acid, total phenols, anthocyanins and N ammonia were evaluated in part of the berries. The remaining berries were triturated and total N, P, K, Ca and Mg were evaluated. Study 3, decomposition and nutrient release by aerial organs of Lolium perenne (LP) and Trifolium repens (TR) (experiment 1), and grapevines uptake of the N derived from decomposing material (experiment 2) were studied in Chardonnay grapevines located at the experimental Station of the University of Bologna, Italy. In experiment 1, 2 g (DW) of 15N-labelled litter of LP and TR were placed into litter bags which were placed on the vineyard soil surface. Collection of bags LP and TR was performed 8 (June) and 16 (August) weeks from the deposition. Remaining biomass, 15N, N, C, P, K, Ca, Mg and S concentrations were determined. In experiment 2, 30 g plant-1 of dry litter of LP and TR were placed on the herbicided soil under the grape plants. Grapevine leaves were collected 8 and 16 weeks from litter deposition; after 16 weeks, one year (including bunches) and two years shoots were collected, oven-dried, weighted and analysed for total N and 15N enrichement. Results showed that the absorbed N is distributed and accumulated especially in leaves and that most of the N found in the plant was not derived from the fertilizers but from the organic matter already present in the soil. However, N fertilization increased grape yield in the Serra Gaúcha grapevines. The rate can be split 25% at the beginning of bud burst + 25% at bud burst + 25% at flowering + 25% at growth berries; 50% at the beginning of bud burst + 50% at bud burst and 50% at flowering + 50% at growth berries. Moreover, N fertilization altered the grape composition, especially decrease the amount of anthocyanins. LP and TR residues decomposed at the same rate, but nutrient release was different between the two species and varied according with mineral element. The amount of N that grapevines recovered from the decomposing litter was low and similar for LP and TR residues. No Rio Grande do Sul (RS), a dose de nitrogênio (N) para a videira é definida a partir do seu teor total na folha inteira ou no pecíolo, e na expectativa de produção. Quando diagnosticada a necessidade de aplicação, recomenda-se o seu parcelamento em épocas incertas. Entretanto, essa recomendação não infere informações sobre o impacto do N aplicado na produção e na composição da uva. Também não se considera a contribuição do N dos resíduos de plantas de cobertura depositados na superfície do solo. O presente trabalho teve como objetivo estudar a recuperação e acumulação de N em videiras e seu efeito na produtividade e na composição da uva e do mosto. Foram conduzidos três estudos: Estudo 1, realizado para estimar a recuperação, distribuição e a acumulação de N aplicado ao solo pela videira. Esse foi composto por dois experimentos: Experimento 1, implantado em um vinhedo de Cabernet Sauvignon na Embrapa Uva e Vinho, Bento Gonçalves (RS), e o experimento 2, instalado na Empresa Pernod Ricard Brasil/Almadén, Santana do Livramento (RS). Nos experimentos 1 e 2 as videiras foram submetidas à aplicação de uma dose de N com 3% de átomos de 15N, em quatro modos de parcelamento. Na maturação da uva, as plantas foram colhidas, fracionadas, secas, determinada a matéria seca (MS) e analisado os totais de N e 15N. O Estudo 2 foi realizado para avaliar a produtividade e a composição da uva e do mosto, em videiras submetidas à aplicação de N. O Estudo 2 foi formado por dois experimentos: Experimento 1, implantado no vinhedo do experimento 1 do Estudo 1, as videiras receberam cinco doses de N e o experimento 2, instalado no vinhedo do experimento 2 do Estudo 1, as videiras foram submetidas à aplicação de seis doses de N. Nos experimentos 1 e 2 a uva foi colhida, determinada a produção e no seu suco avaliado os sólidos solúveis totais, o pH, a acidez total, o ácido tartárico e málico, os polifenóis totais, as antocianinas e o N amoniacal. Além disso, na baga foram analisados os totais de N, P, K, Ca e Mg. O Estudo 3 foi realizado para determinar a contribuição de N derivado da decomposição de resíduos de azevém (Lolium perenne) e trevo branco (Trifolium repens) para a videira. Esse compreendeu dois experimentos instalados em vinhedo de Chardonnay, em Bologna, Itália. No experimento 1, os resíduos de azevém perene e de trevo branco foram colocados no interior de bolsas teladas e depositados no solo. Ao longo do ciclo das videiras as bolsas teladas foram coletadas, determinada a MS remanescente e analisado os totais de 15N, N, C, P, K, Ca, Mg e S. No experimento 2, os resíduos das espécies foram colocados na superfície do solo e na maturação da uva as videiras foram colhidas, fracionadas, secas, determinado a MS e analisado os totais N e 15N. Os resultados obtidos mostram que o N adicionado e absorvido no ano é distribuído e acumulado, preferencialmente, nas folhas, mas a maior parte do N presente na videira é derivada de outras formas, que não a do fertilizante. Entretanto, existe aumento na produção quando da aplicação de N na Serra Gaúcha, podendo a dose ser parcelada 25% no início da brotação+25% na brotação+25% na floração+25% no crescimento das bagas; 50% no início da brotação+50% na brotação e 50% na floração+50% no crescimento das bagas. A aplicação de N altera a composição da uva, especialmente, diminui a quantidade de antocianinas no mosto. Os resíduos de azevém perene e trevo branco depositados na superfície do solo são decompostos com a mesma taxa no ciclo vegetativo e produtivo da videira, porém liberam nutrientes em taxas diferentes. No entanto, isso tem pouca importância, pois as plantas recuperam porcentagens pequenas e iguais de N derivado dos resíduos das duas espécies.

In tropical and subtropical areas, especially, where there is the dry period occurrence, the acidity subsurface (below the 10 cm) it has been pointed as one of the limitation causes to the growth of roots and the agricultural productivity. In the state of Rio Grande do Sul, in the last years, reports exist that areas under no tillage that don't present exchangeable aluminum in the layer of 0-10 cm. However, in the inferior layers, they are found high content of Al and low saturation by bases (Martinazzo, 2006). However, information that allows inferring about the relevance of these conditions in subsurface in the productivity of the cultures doesn t exist. This work was elaborated with the objective of evaluating the occurrence of high saturation with aluminum and low saturation with bases, in subsurface in the no tillage, it can represent a restrictive atmosphere for the growth and productivity of the cultures, as well as to evaluate techniques for correction of the acidity in subsurface. The experiment was implanted in Tupanciretã, RS, in Rhodic Hapludox, of sandy loam texture. The area came being driven under no tillage, and the initial condition, in the layer of 0-10 cm was of pH 5,5, saturation for Al of 0% and saturation of bases of 65%; in the layer of 10-20 cm it presented pH 5,1, saturation for Al of 24% and saturation for bases of 39%. In July of 2005, the following treatments were implanted: without tillage and without limestone; without tillage and with limestone, 1 SMP - pH 6,0; plowing without limestone; plowing with limestone, 1 SMP - pH 6,0; chiseling without limestone; chiseling, with limestone, 1 SMP - pH 6,0; based on the sample of 0-20 cm. The accomplished evaluations were: productivity of grains, matter dries, cycling of nutrients (Ca, Mg, P, K e N) distribution of the system root and economical analysis for the soybean (Glycine max L. Merril) and the corn (Zea mays L.). In soil samples collected to the 9 and 24 months after the implantation of the experiment, in the layers of 0-5; 5-10; 10-15; 15-20; 20-30 cm, they were certain the exchangeable content of Ca, Mg and Al, pH H2O, saturation for bases and saturation for Al, besides the content of P and K and organic carbon. All the variables were submitted to the analysis of the variance and when significant, the averages were compared by the test of Tukey to 5%. The results show that acidity in subsurface (10-20 cm) it was not limit to the productivity of the soybean and of the corn when the superficial layer was in levels recommended by CQFS-RS/SC (2004), what didn't allow the definition in the best way of limestone application under the point of view of productivity of grains and economical viability, however, the limestone incorporation for plowing was the most efficient way of correction of the acidity in subsurface. Em regiões tropicais e subtropicais, especialmente onde há a ocorrência de veranicos, a acidez subsuperficial (abaixo dos 10 cm) tem sido apontada como uma das causas de limitação ao crescimento de raízes e à produtividade agrícola. No estado do Rio Grande do Sul, nos últimos anos, existem relatos de que muitas áreas sob plantio direto não apresentam alumínio trocável na camada de 0-10 cm, mas nas camadas inferiores, são encontrados elevados teores de Al e baixa saturação por bases. Contudo, não existem informações que permitem inferir sobre a relevância destas condições em subsuperfície na produtividade das culturas. Este trabalho foi elaborado com o objetivo de avaliar se a ocorrência de alta saturação por alumínio e baixa saturação por bases em subsuperfície no plantio direto, pode representar um ambiente restritivo para o crescimento e produtividade das culturas, bem como avaliar técnicas para correção da acidez em subsuperfície. O experimento foi implantado em Tupanciretã, RS, em um Latossolo Vermelho distrófico típico (Embrapa, 2006), de textura franco-arenosa. A área vinha sendo conduzida sob plantio direto, sendo que a condição inicial, na camada de 0-10 cm era de pH 5,5, saturação por Al de 0% e saturação de bases de 65%; na camada de 10-20 cm apresentava pH 5,1, saturação por Al de 24% e saturação por bases de 39%. Em julho de 2005 foram implantados os seguintes tratamentos: sem revolvimento e sem calcário; sem revolvimento e com calcário, 1 SMP - pH 6,0; lavração sem calcário; lavração com calcário, 1 SMP - pH 6,0; escarificação sem calcário; escarificação com calcário, 1 SMP - pH 6,0; baseado na amostra de 0-20 cm. As avaliações realizadas foram: produção de matéria seca, ciclagem de nutrientes (Ca, Mg, P, K e N), produtividade de grãos, distribuição do sistema radicular e análise econômica para a soja e o milho. Em amostras de solo coletadas aos 9 e 24 meses após a implantação do experimento, nas camadas de 0 5, 5 10, 10-15, 15 20 e 20 30 cm foram determinados os teores trocáveis de Ca, Mg e Al, pH H2O, saturação por bases e saturação por Al, além dos teores de P disponível, K trocável e carbono orgânico. Todas as variáveis foram submetidas à análise da variância e quando significativas, as médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 5 %. Os resultados mostram que acidez em subsuperfície (10-20 cm) não foi limitante à produtividade da soja e do milho quando a camada superficial (0-10 cm) estava em níveis recomendados pela CQFS-RS/SC (2004), o que não permitiu a definição do melhor modo de aplicação de calcário sob o ponto de vista de produtividade de grãos e viabilidade econômica, porém, a incorporação de calcário por lavração foi o modo mais eficiente de correção da acidez em subsuperfície.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior The main alternative of pig slurry discard is its disposition in the soil as source of nutrients for plants. However, copper and zinc accumulation in the soil has been increasing significantly and may become an environmental pollutant problem. The objective of this work was to evaluate copper and zinc potential pollutant in areas with successive applications of pig slurry through zinc and copper forms and accumulations in the soil, and their transference by surface runoff and percolation flow. The work was carried out in the experimental area of the Department of Agricultural Engineering of the Federal University of Santa Maria, Santa Maria (RS), Brazil. Typic Hapludalf soil was used and four rates of pig slurry (0, 20, 40, and 80 m3 ha-1) were applied on the soil surface presenting a total of 17 applications. In October 2006, the soil samples were collected in the depths of 0 - 2, 2 - 4, 4 - 6, 6 - 8; 8 - 10, 10 - 12, 12 - 14, 14 - 16, 16 - 18, 18 - 20, 20 - 25, 25 - 30, 30 - 35, 35 - 40, 40 - 50, and 50 - 60 cm. After collect, total contents in the pig slurry, as well as total contents and extracted contents by HCl 0.1 mol L-1 of copper and zinc in soil were analyzed. Soil samples (0 and 80 m3 ha-1 pig slurry) and dry pig slurry samples were collected and copper and zinc sequential extraction analyzed. Water volume and sediment losses were determined. Moreover, copper and zinc forms in samples of solutions transferred by surface runoff and percolation flow collected during the cycle of the corn (2006/07) in each event (rain + surface runoff) were determined. Successive applications of pig slurry increased the total content of copper and zinc extracted by HCl 0.1 mol L-1 in soil (superficial layers). These metals tended to be transferred to deeper layers of soil and to other environment compartment. The sequential extraction in soil where 80 m3 ha-1 pig slurry was applied showed an increase in the copper and zinc contents in the soil samples of the superficial layers when extracted with water deionization, MgCl2, HNO3 + H2O2, and NH2OHHCl, which represent soluble forms, exchangeable forms, mineral fraction forms, and organic matter forms, respectively. The findings showed an increase in the copper and zinc bioavailable forms. Losses by surface runoff were the main form of transferring copper and zinc, especially in treatments with successive applications of pig slurry. A principal alternativa para o descarte do dejeto líquido de suínos é sua disposição no solo como fonte de nutrientes às plantas. Porém, a constatação do acúmulo de cobre e zinco no solo vem causando preocupação com relação à segurança ambiental. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o potencial contaminante do cobre e do zinco em área com aplicações sucessivas de dejeto líquido de suínos, através do acúmulo e das formas do cobre e do zinco no solo e suas transferências por escoamento superficial e percolação. O trabalho foi desenvolvido na área experimental do Departamento de Engenharia Agrícola na Universidade Federal de Santa Maria, RS. As doses de dejeto líquido de suínos foram 0, 20, 40 e 80 m3 ha-1, sendo realizadas 17 aplicações de dejetos até o momento da coleta do solo em outubro de 2006, num Argissolo Vermelho Arênico distrófico. As camadas de solo amostradas foram as seguintes: 0 - 2; 2 - 4; 4 - 6; 6 - 8; 8 - 10; 10 - 12; 12 - 14; 14 - 16; 16 - 18; 18 - 20; 20 - 25; 25 - 30; 30 - 35-; 35 - 40; 40 - 50 e 50 - 60 cm de profundidade. Foram determinados os teores totais e extraídos com HCl 0,1 mol L-1 de Cu e Zn no solo e os teores totais nos dejetos. Foi realizada a extração seqüencial de Cu e Zn onde não foi aplicado dejeto e onde foi aplicado 80 m3 ha-1, bem como na fração seca do dejeto. Determinou-se o volume de água e sedimentos transferidos e as formas de Cu e Zn em amostras de soluções transferidas por escoamento superficial e percolação durante o ciclo do milho, ano agrícola 2006/07, em cada evento (chuva + escoamento superficial). As aplicações sucessivas de dejeto líquido de suínos promoveram aumentos nos teores totais de Cu e Zn e extraídos por HCl 0,1 mol L-1 nas camadas superficiais do solo, com tendência de transferência para camadas mais profundas do solo e para outros compartimentos do ambiente. A extração seqüencial em solo onde foi aplicado 80m3 ha-1 de dejeto mostrou que nas camadas superficiais do solo, ocorreu um incremento nos teores de Cu e Zn extraídos com os extratores água deionizada, MgCl2, HNO3 + H2O2 e NH2OHHCl, que representam, respectivamente, as formas solúveis, trocáveis, ligadas à fração mineral e à matéria orgânica do solo. Isso evidencia que houve um aumento das formas consideradas biodisponíveis de Cu e Zn no solo. Com relação às transferências, se observou que a principal forma de transferência de cobre e zinco do solo foi à solução escoada superficialmente, onde foram significativas as transferências de cobre e zinco nos tratamentos com aplicações sucessivas de dejeto.

The agricultural activities generate an impact on the environment that needs constant study to improve the understanding of the ways, levels and implantation of litigator practices of contamination. The study of contaminants in drainage water from hydrographic water shed is indicated because the ways of contamination can be well done identified. In this sense, this work was organized to study a hydrographic water shed of head in Agudo , RS, Brazil, with a purpose to investigate the land occupation and pollution process, characterize the mineralogy of eroded sediments, study the phosphorus dynamic present in surface material, and identify the presence of the main pesticides molecules used in the tobacco culture. Tobacco is the main culture in the hydrographic watershed occupying 74% of the designated area for annual cultures. The conventional practice of tobacco culture generates furrows and interfurrows erosion in almost all farming area. The annual culture occupies chernosols and regosols that are the mainly suppliers of suspended sediments being 90% of clay minerals 2:1, as smectite. The sediment and the different phosphorus form concentrations are major in the high evasion , but the first sediment that arrives has the greater concentration of particles < 2 μm. The surface sediment has a low phosphorus retention capacity. The surface water analyzed show the presence of active principle of imidacloprid, atrazina, simazine and clomazone mainly the ones collected close to tobacco farming. The active principles chlorpyrifos and imidacloprid were found in water that is designated to human consumption. This hydrographic watershed studied was considered a sick environment that needs actions to reduce the environmental impact generated from tobacco production As atividades agrícolas geram um impacto sobre o ambiente que precisam constante estudo e monitoramento, no sentido de melhorar o entendimento das formas e grau de contaminação e possibilitar um zoneamento ambiental e uma implantação de práticas mitigadoras de contaminação. O estudo dos contaminantes na água de drenagem de microbacias hidrográficas, onde as formas de contaminação podem ser mais bem identificadas, é o indicado. Nesse sentido o presente trabalho teve como objetivo (a) investigar a ocupação das terras e os processos de poluição, (b) caracterizar a mineralogia de sedimentos erodidos, (c) estudar a dinâmica do fósforo presente no material em suspensão e (d) identificar a presença das principais moléculas de agrotóxicos usadas na cultura do fumo, numa microbacia hidrográfica. O fumo é a principal cultura da MBH, ocupando 74% das áreas destinadas às culturas anuais. O manejo convencional da cultura do fumo gera erosão em sulcos e entressulcos de forma generalizada nas áreas de lavoura. As culturas anuais ocupam principalmente os Chernossolos e Neossolos litólicos que são os principais fornecedores de sedimento em suspensão com ampla maioria (90%) de argilominerais 2:1 (esmectita). As concentrações de sedimentos e das diferentes formas de fósforo são maiores nos picos de vazão, no entanto o primeiro sedimento que chega tem as maiores concentrações de partículas < 2 μm. O sedimento em suspensão possui baixa capacidade de retenção de fósforo. As águas superficiais analisadas possuem a presença do princípio ativo imidacloprid, atrazina, simazina e clomazone, principalmente aquelas coletadas mais próximas às lavouras de fumo. O princípio ativo clorpirifos e imidacloprid foi encontrado em águas destinadas ao consumo humano. A MBH estudada é considerada um ambiente doente , que necessita ações no intuito de diminuir o impacto ambiental gerado pela produção de fumo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior The difficulty to predict the intensity of soil properties alterative by soil flooding frequently makes the interpretation of the soil analysis results inaccurate when considering nutrients availability to the plants. Complementary methods of soil analysis, as leaf tissue analysis, chlorophyll meter and the leaf color chart can be used in order to estimate plants nutritional state. The objective of this study were: 1) to verify the influence of the cultivar, development stages and part of the plant on macronutrient levels and their relation with the rice productivity and 2) to monitory nitrogen (N) during the rice cycle in different conditions of N availability and to different cultivars of flooded rice, measuring chlorophyll meter and leaf color chart. In order to accomplish this task two field experiments were developed, during the agricultural year of 2005/2006, at Federal University of Santa Maria (RS). The first experiment studied, six cultivars of flooded rice with different cycles length (BR-IRGA 409, BR-IRGA 410, IRGA 417, IRGA 421, EPAGRI 108 e HÍBRIDO 2). Parts of the plants were collected in different periods and the macronutrients were analyzed, as well, the dry matter production, nutrients storage in the plant tissue and grain productivity were determined. The second experiment was installed comparing different N rate (0, 50, 80, 120 e 160 kg N ha-1) and two ways of nitrogen (N) application in dressing (before and after flooding). The first experiment with the six cultivars of flooded rice was also used. Measurements with chlorophyll meter arid, leaf color chart and N content analyses were done in the tissue during the crop cycle. Also, the dry matter production, stored N and grain productivity in both experiments was determined. There was a macronutrient level difference among the cultivars in the plant tissue, according to the collected part of the plant and the evaluation period. The plant part collected had greater influence on N and Ca levels and little influence in the levels of P, K and Mg. The levels of macronutrients of the plant parts and the assessment period are not significantly correlated with the grain productivity. The chlorophyll meter and the leaf color chart were sensible in diagnosing the availability of N for analyzed leaf, for different conditions of N availability. The cultivars show difference of N status, when assessed by the chlorophyll meter and the leaf color chart. With lower sensibility, the leaf color chart might be an alternative method to the chlorophyll meter if the cultivar factor is taken in consideration. A dificuldade de prever a intensidade das alterações nas propriedades do solo provocadas pelo alagamento do solo torna a interpretação dos resultados da análise de solo, muitas vezes, imprecisa para estimar a disponibilidade dos nutrientes às plantas. Métodos complementares à análise do solo, como a análise de tecido foliar, o clorofilômetro e a cartela de cores podem ser utilizados para monitorar o estado nutricional das plantas. Os objetivos deste trabalho foram: 1) verificar a influência do cultivar, estádio de desenvolvimento e parte da planta nos teores de macronutrientes e sua correlação com a produtividade de grãos de arroz e 2) monitorar o nível de nitrogênio (N) ao longo do ciclo da cultura do arroz irrigado em diferentes condições de disponibilidade de N e para diferentes cultivares de arroz irrigado, através do clorofilômetro e da cartela de cores. Para tanto, foram desenvolvidos dois experimentos a campo, conduzidos no ano agrícola de 2005/2006, na Universidade Federal de Santa Maria (RS). Para o primeiro objetivo foi instalado um experimento com seis cultivares de arroz irrigado (BR-IRGA 409, BR-IRGA 410, IRGA 417, IRGA 421, EPAGRI 108 e HÍBRIDO 2) de diferentes ciclos. Foram coletadas partes da planta dos cultivares, planta inteira, última folha, penúltima folha e folha Y, em diferentes épocas, 15 dias após a 1ª aplicação de N em cobertura, 30 dias após a 1ª aplicação de N em cobertura, diferenciação do primórdio floral, 15 dias após a diferenciação do primórdio floral e florescimento, e analisados os teores de macronutrientes e também determinada a produção de matéria seca, o acúmulo de nutrientes no tecido das plantas e a produtividade de grãos. Para o segundo objetivo foi instalado um experimento a campo com doses de N (0, 50, 80, 120 e 160 kg ha-1 de N) e dois modos de aplicação de N em cobertura (antes e depois do alagamento) sendo também utilizado o primeiro experimento com as seis cultivares de arroz irrigado. Foram realizadas avaliações com clorofilômetro, cartela de cores e análise do teor de N no tecido ao longo do ciclo da cultura e também determinada a produção de matéria seca, N acumulado e produtividade de grãos nos dois experimentos. Houve diferença entre os cultivares quanto aos teores de macronutrientes no tecido das plantas, de acordo com a parte da planta coletada e a época de avaliação. A parte da planta coletada teve maior influência nos teores de N e Ca e pouca influência nos teores de P, K e Mg. Os teores de macronutrientes das partes das plantas e épocas de avaliação não se correlacionaram significativamente com a produtividade de grãos. O clorofilômetro e a cartela de cores foram sensíveis em diagnosticar o nível de N na folha avaliada, para diferentes condições de disponibilidade de N. Os cultivares apresentaram diferenças quanto ao nível de N, quando avaliados pelo clorofilômetro e cartela de cores. Com menor sensibilidade, a cartela de cores pode ser um método alternativo ao clorofilômetro se levado em consideração o fator cultivar.

The application of pig slurry in agricultural soils can be an efficient form of nutrients cilcle and one of the best alternative for discard and minimizing his pollutant potential. However, the differences between his composition and the needs of the plants, especially of trace elements, it hinders her more rational use. The composition of the pig slurry is reflex of the feeding type offered to the animals, which usually contains larger amounts of nutrients than the required for the animals. That fact, associate to systematic applications of pig slurry in the soils can cart in accumulations, becoming pollution source not punctual in the environment. The present work was elaborated with the objective in identifying the possible sources of contamination of the soils with trace elements, to esteem the capacity of the soils in receiving successive applications of metals and also verify if the soils that receive systematic applications of pig slurry with high tenors of metals can in a small space of time resent problems of environmental contamination. Three studies were conduced in the watersheed Rio Coruja/Bonito and Lajeado Fragosos in Santa Catarina state. In the study 1 it was looked for to evaluate the sources of entrance of trace elements in the environment. In the study 2 it was looked for to evaluate the current state of trace elements in the soils under application and the main attributes of the soils that influence in her retention. In the study 3 it was looked for to evaluate the maximum capacities of retention of trace elements of the soils and the interaction degree with the soils. In the first samples of feeds and pig slurry were collected in 12 properties of each one of the watersheeds and the total amounts of the elements of the feeds were analyzed. In the second study collections of soils were accomplished in the 12 properties, representative of the three main classes of soils of watersheeds, the total and available amounts of trace elements were analyzed in the soils, the mineralogy and the organic matter of the soils. And in the third study they were applied doses of trace elements to the soils to esteem the retention capacity for the elements considered pollutants, it was also esteemed the capacity of liberation of the elements retained starting from a disturbance. The obtained results show that it is made a super-dosage of trace elements to the swine in the feeds and these are transferred to the pig slurry, that, allied the great applied amounts elevate the levels in soils. The attributes of the soils responsible for the retention of the trace elements are not capable to the systematic reception of the pig slurry, and, the annually applied amounts don't reflect the amounts found on the soils. The soils of watersheeds didn't reach his maximum capacity of retention for the elements of larger addition to the soils, even if being these lowers. Therefore, practice that propitiate to the soils improvement of the attributes responsible for the retention of the trace elements are pressing to reduce the probability of environmental contaminations. A aplicação de dejetos líquidos de suínos em solos agrícolas pode ser uma eficiente forma de ciclagem de nutrientes e uma das melhores alternativas para seu descarte minimizando seu potencial poluente. Contudo, as diferenças entre a sua composição e as necessidades das plantas, especialmente de metais pesados, dificulta seu uso mais racional. A composição dos dejetos é reflexo do tipo de alimentação oferecida aos animais, a qual normalmente contém quantidades maiores do que o requerimento dos animais. Esse fato, associado à aplicações sistemáticas de dejetos líquidos de suínos nos solos pode acarretar em acúmulos, tornando-se fonte de poluição não pontual no ambiente. O presente trabalho foi elaborado com o objetivo de identificar as possíveis fontes de contaminação dos solos com metais pesados, estimar a capacidade dos solos em receber aplicações sucessivas de metais e ainda verificar se os solos que recebem aplicações sistemáticas de dejetos com altos teores de metais pesados podem em um pequeno espaço de tempo apresentar problemas de contaminação ambiental. Foram conduzidos três estudos nas microbacias hidrográficas Rio Coruja/Bonito e Lajeado Fragosos em Santa Catarina. No estudo 1 buscou-se avaliar as fontes de entrada de metais pesados no ambiente. No estudo 2 buscou-se avaliar o estado atual de metais pesados nos solos sob aplicação e os principais atributos dos solos que influenciam na sua retenção. No estudo 3 buscou-se avaliar as capacidades máximas de retenção de metais pesados dos solos e o grau de interação com os solos. No primeiro foram coletadas amostras de rações e dejetos em 12 propriedades de cada uma das microbacias hidrográficas e foram analisados os teores totais dos elementos das rações. No segundo estudo foram realizadas coletas de solos nas 12 propriedades, representativas das três principais classes de solos das MBH s, foram analisados os teores totais e disponíveis dos metais pesados nos solos, a mineralogia e a matéria orgânica dos solos. E no terceiro estudo foram aplicadas doses de metais pesados aos solos para estimar a capacidade de retenção para os elementos considerados contaminantes, foi estimada também a capacidade de liberação dos elementos retidos a partir de um distúrbio. Os resultados obtidos mostram que é feita uma superdosagem de metais pesados aos suínos nas rações e estas são transferidas aos dejetos, que, aliada as grandes quantidades aplicadas eleva os teores nos solos. Os atributos dos solos responsáveis pela retenção dos metais pesados não encontram-se aptos ao recebimento sistemático dos dejetos líquidos de suínos, e, as quantidades aplicadas anualmente não refletem os teores dos solos. Os solos das MBH s não atingiram a sua capacidade máxima de retenção para os elementos de maior adição aos solos, mesmo que sendo estas baixas. Portanto, práticas que propiciem aos solos melhoria dos atributos responsáveis pela retenção dos metais pesados são prementes para diminuir a probabilidade de contaminações ambientais.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico The pig slurry may work as nutrients source, however when is used is an improper way can cause accumulation of phosphorus in the soil, that later can be transferred to the aquatic environment causing eutrophication. Objective of this study was to evaluate alterations in soil phosphorus content and in sorption isotherms and his transfer for the aquatic environment by runoff and percolation flow with continue use of pig slurry. The experimental work was developed in the Federal University of Santa Maria, in a Typic Hapludalf under not tillage with superficial application of 0, 40 and 80m3 ha-1 of pig slurry for a period of five years. The phosphorus content was measured in the whole soil profile and the sorption isotherms in the 0-2,5cm and 30-60cm layers. In the runoff water and percolated water, it was determined the volume of transferred water and the forms of soluble, particulate, particulate bioavailable, particulate potentially bioavailable and total phosphorus. The increase in applied rate of pig slurry increased the content of extracted phosphorus by Mehlich-1 in the whole profile, consequently it reduced the maximum capacity of sorption and the constant of related energy to bound phosphorus, increasing the equilibrium phosphorus concentration in the soil. The applied of pig slurry potentially increased the phosphorus transfers by runoff and percolation flow reaching concentrations higher than the legislation established representing a potential of environmental contamination for eutrophication. Os dejetos líquidos de suínos servem como fonte de nutrientes, porém quando o seu uso é inadequado pode causar o acúmulo de fósforo no solo e aumentar a transferência para o meio aquático. O trabalho teve por objetivo avaliar as alterações ocorridas no conteúdo de fósforo no solo, saturação dos sítios de adsorção e a sua transferência para o meio aquático via escoamento superficial e percolação com o uso continuo de dejeto líquido de suíno. O trabalho foi desenvolvido na Universidade Federal de Santa Maria-RS, em área de lavoura sob plantio direto com aplicação superficial de 0, 40 e 80m3 ha-1 de dejeto líquido de suíno por um período de cinco anos, em um Argissolo Vermelho Arênico distrófico. As alterações no conteúdo de fósforo foram estudadas em todo o perfil do solo e as isotermas de sorção nas camadas de 0-2,5cm e 30-60cm. Determinou-se o volume de água transferida e as formas de fósforo solúvel, particulado, particulado biodisponível, particulado potencialmente biodisponível e total em amostras de água coletadas do escoamento superficial e percolação. O aumento na dose de dejeto líquido de suíno incrementou os teores de fósforo extraído por Mehlich-1 em todo o perfil do solo, consequentemente diminuiu a capacidade máxima de adsorção e a constante de energia relacionada à ligação do fósforo, aumentando assim a concentração de equilíbrio de fósforo no solo. A aplicação de dejeto líquido potencializou as transferências de fósforo via escoamento superficial e percolação atingindo concentrações superiores às estabelecidas pela legislação representando um potencial de contaminação ambiental por eutroficação.

This work was done as an articulation program between technicians of EMATER-RS, UFSM and FEPAGRO-RS and small farmers of ASBAT. The research aimed to evaluate management practices of the potato production in a systemic approach to increase the environmental and partner-economic sustainability for small farmers and for alimentary security of the southern region do Brazil. The scientific paradigm of the agroecological transition was adopted, breaking itself of the conventional system - which is widely dominant in Brazil - for the development of systems with increasing sustainability. The main studies had been concentrated in two systems of production: I spring season crop and II fall season crop, composed of subsystems of crop rotation (with commercial cultures and soilcover crops), of fertilization (organic, mineral or both) and crop protection management and harmful plants. The main objective of the work was to evaluate and develop these systems, especially the agroecological potato production system, from the efficacy of organics manures usage and practical available alternatives. This management should result in improvements of soil, products and environment quality with greater yield. The main experiment was carried out at FEPAGRO in Júlio de Castilhos - RS. Complementary experimental units were conducted small farms. The methodology, results and conclusions of the complementary studies are in Appendices. The general results allow preliminarily conclusions that it is viable for potatoes farmers to use organics fertilizers or in combinations with mineral fertilizers. In the experimental conditions, the disease control with pesticides was not necessary for potato. Insect control of soil-insect plagues consists in a serious impediment to implement the production system, because of no efficacy of the studied plant extracts. There was no impact in the potato quality, specially the physical and chemical soil properties, implying that the effects of the environmental and economic impact of organic fertilization, ecological control and covering plants can be correctly measured in long term experiments. Therefore, continuing increasing complexity of these studies are necessary in the future to keep potato production in small farms. Este trabalho é decorrente da ação articulada entre técnicos da Associação Riograndense de Empreendimentos de Assistência Técnica e Extensão Rural (EMATER/RS-ASCAR), da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), da Fundação Estadual de Pesquisa Agropecuária (FEPAGRO-RS), com agricultores familiares representados pela Associação dos Produtores de Batata da Região Central do RS (ASBAT). A pesquisa partiu da necessidade de avaliar práticas de manejo da produção de batata sob o enfoque sistêmico, buscando aumentar a sustentabilidade ambiental e sócio-econômica da produção deste tubérculo tão importante para a agricultura familiar e a segurança alimentar da Região Sul do Brasil. Adotou-se o paradigma científico da transição agroecológica, partindo-se do sistema convencional amplamente dominante no Brasil para o desenvolvimento de sistemas com sustentabilidade crescente. Os estudos principais concentraram-se em dois sistemas de produção: I - batata safra e II - batata safrinha, compostos de subsistemas de rotação de culturas (com culturas comerciais e plantas de cobertura do solo), de fertilização (orgânica, mineral ou ambas) e de manejo fitossanitário e de plantas daninhas. O objetivo principal do trabalho foi avaliar e desenvolver sistemas de transição agroecológica de produção de batata através do uso eficiente de adubos orgânicos, rotações e manejos de culturas e práticas alternativas disponíveis, buscando a melhoria da qualidade do solo, da produção e do meio ambiente. O experimento principal foi conduzido na FEPAGRO de Júlio de Castilhos RS e outros experimentos complementares foram implantadas em propriedades de agricultores associados à ASBAT. Os resultados preliminares indicam haver grande possibilidade de diminuir o impacto ambiental da cultura da batata mediante sistemas de base ecológica; que foi viável a utilização de adubo orgânico isolado ou em combinação com adubos minerais para o cultivo de batata, principalmente a cama de frango; que nas condições experimentais foi possível produzir batata sem o uso de agrotóxicos no controle de doenças; por outro lado, o controle de pragas de solo constitui-se no maior entrave, onde os extratos, folhas e óleo das plantas testadas não foram eficientes; que não houve impactos importantes na qualidade do solo neste curto espaço de tempo da avaliação. Além disso, ficou evidente que a avaliação da sustentabilidade do uso de adubos orgânicos, caldas ecológicas e plantas de cobertura do solo só pode ser corretamente mensurada em experimentos de longa duração, sugerindo a imediata continuidade e o aprofundamento dos estudos, sob o risco de não se ter mais a bataticultura na agricultura familiar do RS, diminuindo a segurança alimentar da sociedade.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior The use of pig manure, especially of the deep-bedding manure, is not so often in the winter cover crops, preceding the summer commercial plantation. The aim of this study was to evaluate the carbon and nitrogen dynamics in soil and the black oat production with the use of pig slurry and deep-bedding manure. Emphasis has been given to the losses of N for ammonia volatilization, to the variation in the amounts of mineral N, to the decomposition of the organic materials and the oat N accumulation. Three experiments were conducted in field conditions in a typic Hapludalf soil, at the experimental area of the Soil Science Department, Federal University of Santa Maria, Santa Maria, RS, from May to October of 2003. In the first experiment, the ammonia volatilization was evaluated after the application of the pig slurry and deep-bedding manure on the crop residues of corn, in the following treatments: T1 - crop residues of corn (RCM) + 44,2 m3 ha-1 of pig slurry; T2 - RCM + 17,9 Mg ha-1 deep-bedding; T3 - RCM without incorporation; T4 - RCM + 44,2 m3 ha-1 pig slurry with incorporation and T5 - RCM with incorporation. The N losses by ammonia volatilization were higher in deep-bedding manure than in the pig slurry, proportionally. No loss of the N for ammonia volatilization was observed with the incorporation of the pig slurry in the soil. The highest ammonia emissions for the atmosphere (65%) occurred during the first day after the application of the pig slurry and the deep-bedding manure in the field. In the second experiment the N dynamics was evaluated in the soil during the black oat cultivation, through the temporary variation of the amounts of mineral N (NNH4+ and N-NO2- + N-NO3-). Also, the dry matter production and N accumulation in oat in the following treatments: T1 crop residues of corn (RCM) + 44,2 m3 ha-1 of pig slurry of ; T2 - RCM + 17,9 Mg ha-1 of deep-bedding manure; T3 - RCM + 9,7 Mg ha-1 of deep-bedding manure; T4 - RCM + 50 kg ha-1 of N-urea and T5 - RCM. For equivalent amounts of mineral N applied to the soil with the deep-bedding manure and the pig slurry, the amount of mineral N in the soil was higher in the pig slurry, evidencing a lower rate of mineralization of organic N of the deep-bedding manure. The ammoniacal N of the pig slurry was quickly nitrified in the soil and N-NO3- produced moved in the soil profile. This shows the evidences of lossing N by lixiviation. The deep-bedding manure presented low potential of supply of N to the oat, compared to the pig slurry. Only 22.5% of the ammoniacal N applied with the pig slurry was recovered in the oat. In the physiologic maturation of the oat 52.6% of ammoniacal N applied with the pig slurry was found in the soil-plant system. In the third experiment was evaluated the effect of the addition of pig manure on the decomposition of the crop residues of corn (RCM), without incorporation to the soil. The emission of C-CO2 was quantified continually for 62 days in the following treatments: T1 - Soil + RCM + 44,3 m3 ha-1 of pig slurry; T2 - Soil + RCM + 17,9 Mg ha-1 deep-bedding manure; T3 - Soil + RCM; T4 - Soil + 44,3 m3 ha-1 of pig slurry; T5 - Soil + 17,9 Mg ha-1 deep-bedding manure and T6 - Soil. The decomposition was higher in the pig slurry than in the deep bedding, revealing the highest degree of recalcitrant of the carbon compost of the deep-bedding manure. The decomposition of the crop residues of corn, with high C/N ratio, was improved with the application to the pig slurry. O uso de dejetos de suínos, especialmente da cama sobreposta, é relativamente pouco freqüente em plantas de cobertura de solo no inverno, antecedendo às culturas comerciais de verão. Este trabalho foi realizado para avaliar a dinâmica do carbono e do nitrogênio no solo e a produção da cultura da aveia preta com o uso de dejetos líquidos e cama sobreposta de suínos, com ênfase às perdas de N por volatilização de amônia, à variação nas quantidades de N mineral no solo, à decomposição dos materiais orgânicos e ao acúmulo de N pela aveia. Para isso foram conduzidos três experimentos em condições de campo, no período de maio a outubro de 2003, na área experimental do Departamento de Solos da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) em um Argissolo Amarelo distrófico arênico. No primeiro experimento foi avaliada a volatilização de amônia após a aplicação de dejetos líquidos e cama sobreposta de suínos sobre os resíduos culturais de milho, nos seguintes tratamentos: T1- Resíduos culturais de milho (RCM) + 44,2 m3 ha-1 de dejetos líquidos de suínos; T2- RCM + 17,9 Mg ha-1 de cama sobreposta; T3- RCM sem incorporação ao solo; T4- RCM + 44,2 m3 ha-1 de dejetos líquidos de suínos com incorporação e T5- RCM com incorporação. Proporcionalmente, as perdas de N por volatilização de amônia foram maiores na cama sobreposta de suínos do que nos dejetos líquidos. Quando os dejetos líquidos de suínos foram incorporados ao solo não foram observadas perdas de N por volatilização de amônia. As maiores emissões de amônia para a atmosfera (65% do total emitido) ocorreram durante o primeiro dia após a aplicação dos dejetos líquidos e da cama sobreposta no campo. No segundo experimento avaliou-se a dinâmica do N no solo durante o cultivo da aveia preta, através da variação temporal das quantidades de N mineral (N-NH4+ e N-NO3- + N-NO2-), e também a produção de matéria seca a acúmulo de N da aveia nos seguintes tratamentos: T1- Resíduos culturais de milho (RCM) + 44,2 m3 ha-1 de dejetos líquidos de suínos; T2- RCM + 17,9 Mg ha-1 de cama sobreposta; T3- RCM + 9,7 Mg ha-1 de cama sobreposta; T4- RCM + 50 kg ha-1 de N-uréia e T5- RCM. Para quantidades equivalentes de N mineral aplicadas ao solo com a cama sobreposta e os dejetos líquidos, a quantidade de mineral no solo durante o cultivo de aveia foi maior nos dejetos líquidos, evidenciando a baixa taxa de mineralização do N orgânico da cama sobreposta . O N amoniacal dos dejetos líquidos foi rapidamente nitrificado no solo e o N-NO3 - produzido se deslocou no perfil do solo havendo evidências de perdas desta forma de N por lixiviação. A cama sobreposta de suínos apresentou menor potencial de fornecimento de N à aveia, comparado com os dejetos líquidos de suínos. Apenas 22,5% do N amoniacal aplicado com os dejetos foi recuperado pela cultura da aveia. No florescimento pleno da aveia 52,6% do N amoniacal aplicado com os dejetos líquidos foi encontrado no sistema solo-planta. No terceiro experimento foi avaliado o efeito da adição de dejetos sobre a decomposição dos resíduos culturais do milho (RCM), sem incorporação ao solo. Para isso, foi quantificada a emissão de C-CO2 continuamente durante 62 dias nos seguintes tratamentos: T1- Solo + RCM + 44,3 m3 ha-1 de dejetos líquidos; T2- Solo + RCM + 17,9 Mg ha-1 de cama sobreposta; T3- Solo + RCM; T4- Solo + 44,3 m3 ha-1 de dejetos líquidos; T5- Solo + 17,9 Mg ha-1 de cama sobreposta e T6- Solo. A decomposição dos dejetos líquidos foi maior do que a cama sobreposta de suínos, revelando o maior grau de recalcitrância dos compostos carbonados da cama sobreposta. A decomposição dos resíduos culturais de milho, com elevada relação C/N, foi favorecida pela aplicação dos dejetos líquidos de suínos, sendo que a mesma aumentou em 21%.

The manures have been used as organic nutrient sources in many soil and climatic conditions, and their effects on technical, economic and environmental aspects are dependent on their characteristics and it can be changed by soil tillage. Many studies have been performed to analyse these aspects, however a few of them have analysed the interactions of these three aspects. The analyse of long-term use of manure can contribute to understand of their impact on the agricultural system. Furthermore, it also can contribute to make decision about their use as fertilizer with aim the rational use. The objectives of this study were to quantify and analyse the technical, economical and environmental aspects of organic nutrient sources, do a combine analyse of these three aspects, and to compare the different nutrient sources. The study was carried out at Epagri Experimental Station of Campos Novos, in a Haplorthox, using a long-term experiment. The treatments were a combination of five tillage systems (no-till, chisel plow, conventional tillage, conventional tillage with crop residues burned, and conventional tillage with crop residues removed from the field) with five nutrient sources (TES = control, no fertilizer; AM = mineral fertilizer according with technical recommendation for each crop; EA = 5 Mg ha-1 of moisture poultry litter; ELB = 60 m3 ha-1 of liquid cattle manure; and ELS = 40 m3 ha-1 of liquid pig manure). A model was used to quantify and analyse the effect of nutrient sources in the technical, economic, and environmental aspects, for each nutrient source within each soil tillage. The model had attributes from soil, plant, economic, as well as personal opinion. The outputs were triangular pictures and theirs areas with 90% confidence limits. The attributes in the technical aspect were soil pH in water, potential acidity at soil pH, available P and K, organic matter, exchangeable Al, Ca and Mg, macroporosity, bulk density, available water content, water stability of aggregates, dry-matter of winter cover crops, and root length and distribution in the soil profile. In the economical aspect, the attributes were variable costs of production, total income, and the cost of the necessity of lime and fertilizers application to improve soil chemical condition after nine years of applying treatments. For the environmental aspect, the attributes were available Cu and Zn, moderately and labile P compounds, diversity index of soil mesofauna, and questioner with technical opinion about nutrient sources and soil tillage impacts. Nutrient sources promoted improvement in the majority of analised aspects, but the effect was variable among tillage systems. Organic sources did not differ in technical aspect after nine years of applying treatments. However, there was difference in the economical aspect, when the EA and ELS sources showed better performance. Regarding to environmental aspect, the ELS had the worst performance. In the combine analysis of the three aspects, the EA and ELS sources had better performance than ELB source. The better overall performance of nutrient sources was found in the conservation tillages, and the worse in the tillage systems with greater soil mobilization and burning or remotion of crop residues. Os estercos têm sido utilizados como fontes orgânicas de nutrientes em diversas condições edafoclimáticas e seu desempenho nos aspectos técnico, econômico e ambiental são dependentes de suas características e alterados pela forma como o solo é manejado. Muitos estudos foram realizados analisando-os sob aspectos específicos, porém, poucos estudos têm analisado conjuntamente os aspectos técnico, econômico e ambiental. Uma avaliação mais ampla do uso continuado dos estercos como fontes de nutrientes através de ferramentas integradoras, pode contribuir no entendimento de seus efeitos no sistema e embasar a tomada de decisão no uso destas fontes, assegurando o seu uso de forma racional. O objetivo deste trabalho foi o de avaliar os aspectos técnico, econômico e ambiental do uso de fontes de nutrientes, associadas a sistemas de preparo do solo, comparando as fontes de nutrientes entre si, bem como fazer uma análise conjunta dos três aspectos estudados e testar o modelo de análise utilizado. Para o desenvolvimento do estudo foi utilizado um experimento conduzido por dez anos na Estação Experimental da Epagri de Campos Novos/SC, em um Nitossolo Vermelho. Os tratamentos constituíram-se da combinação de cinco sistemas de preparo (plantio direto; preparo reduzido; preparo convencional; preparo convencional com resíduos queimados e; preparo convencional com resíduos retirados) com cinco fontes de nutrientes (testemunha, sem aplicação de nutrientes (TES); adubação mineral de acordo com a recomendação para cada cultura (AM); 5 Mg ha-1 de matéria úmida de cama de aves (EA); 60 m3 ha-1 de esterco líquido de bovinos (ELB) e; 40 m3 ha-1 de esterco líquido de suínos (ELS). Para avaliação do uso das fontes de nutrientes nos aspectos técnico, econômico, ambiental e no conjunto destes, foi utilizado um modelo com atributos de solo, de planta, econômicos e de opinião pessoal. As saídas deste modelo, para cada fonte de nutriente dentro de cada sistema de preparo do solo, foram figuras triangulares e a área das mesmas com intervalo de confiança a 90% de probabilidade. Os atributos utilizados no aspecto técnico foram pH em água, ISMP, P e K disponíveis, matéria orgânica, alumínio trocável, Ca e Mg trocáveis, macroporosidade, densidade do solo, conteúdo de água disponível, estabilidade de agregados em água, matéria seca das plantas de cobertura de inverno, comprimento e distribuição de raízes de milho em profundidade. No aspecto econômico foram utilizados os custos variáveis, a receita bruta e o custo de uma adubação corretiva mais calagem após nove anos de aplicação das fontes de nutrientes. No aspecto ambiental foram utilizados os atributos Zn e Cu disponíveis, formas lábeis e moderadamente lábeis de P, índice de diversidade da mesofauna do solo e dois questionários de opinião sobre o impacto ambiental do uso dos estercos e dos sistemas de preparo do solo. Verificou-se que as fontes de nutrientes promoveram melhorias na maioria dos aspectos analisados e o desempenho foi diferenciado nos sistemas de preparo. As fontes orgânicas não se diferenciaram quanto ao aspecto técnico após nove anos de uso. Porém, houve diferença no aspecto econômico, onde o EA e o ELS foram os que apresentaram o melhor desempenho. Quanto ao aspecto ambiental, o ELS foi a fonte orgânica que apresentou o pior desempenho. Na análise conjunta dos aspectos, o EA e o ELS foram as fontes de nutrientes que apresentaram o melhor desempenho, superando o ELB. O melhor desempenho geral das fontes de nutrientes ocorreu nos sistemas de preparo conservacionistas e o pior nos sistemas que envolvem maior mobilização do solo e remoção ou queima dos resíduos culturais.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior The managedment of the pig manure, in the slurry or solid form (deep bedding), and how it is applied to the soil, in the surface or incorporated, must affect the dynamics of the C and the N in the soil. The objectives of this work were: 1) to evaluate the dynamics of the C and the N in soil and to evaluate the N supply to maize which were applied pig manure in the slurry and solid form, in no-tillage and minimum tillage system; and 2) to use the STICS model (BRISSON et al., 1998) to simulate the dynamics of N and water in the soil-plant system with the use of pig slurry in maize under no-tillage system. To reach the first objective, three experiments were realized. Two of them in the field conditions, during the period of 2002/03 in the Experimental Area of the UFSM/RS Soil Department in a typic Hapludult and one of them in laboratory conditions. The treatments consisted in the application or no application of pig manure in the slurry and solid form (deep bedding) on the crop oats residues with and without incorporation to the soil in the maize. Aiming to reach the second objective, a data set generated in the Experimental Area of the UFSM Soil Department during the period of 1998 to 2002, involving the N dynamics in the soil-plant system, with the use of pig slurry in notillage system was used. The gotten results had indicated that the N losses by NH3 volatilization were higher with the application of pig slurry than with the application of solid manure and that these losses decrease with the incorporation of the manure to the soil. The amounts of mineral N in the soil layer of 0-90 cm did not differ between the treatments with and without incorporation of the manure in spite of the lost N amount by volatilization has been higher in the treatment without incorporation. The incorporation of the manure to the soil did not increase the straw C decomposition and nor the N immobilization. The presence of the oats straw stimulated the immobilization of the ammoniacal N applied with the pig slurry. The solid manure presented low nitrogenous fertilizing otential to the maize when compared to the pig slurry in terms of the low mineralization rate of the organic N, present in the deep bedding. The N-N2O emission increased with the application of the pig slurry on the oats straw in relation to the system with straw and without pig slurry. The pig slurry ammoniacal 15N recovery by the maize in physiological maturation stage was only 14.9%. In the same period, only 49.2% of the ammoniacal 15N applied with the slurry pig slurry were recuperated in the soil and the plant (aerial part + roots), indicating that more than a half of the ammoniacal N applied with the pig slurry was lost through the volatilization, lixiviation and denitrification processes. The STICS model underestimates the amount of N lost by ammonia volatilization after the pig slurry application. The use of a factor in STICS to express the N losses by ammonia volatilization provided an improvement in the simulations of the N dynamics in the soil. The water dynamics in the soil layer of 0 - 60 cm was simulated by STICS with an error lower than 13.5%. These work results showed that the STICS reparametred model presents potential to be used in subtropical weather conditions in the simulation of the N and water dynamics in no-tillage system with the use of pig manure. A forma como os dejetos de suínos são manejados, se na forma líquida ou sólida (cama sobreposta), e o modo de aplicação dos mesmos no solo, se na superfície ou incorporados, devem afetar a dinâmica do C e do N no solo. Os objetivos deste trabalho foram: 1) avaliar a dinâmica do C e do N no solo e o fornecimento de N ao milho com uso de dejetos de suínos na forma líquida e sólida, em sistema plantio direto e preparo reduzido do solo; e 2) utilizar o modelo STICS (BRISSON et al., 1998) para simular a dinâmica do N e da água no sistema solo-planta com o uso de dejetos líquidos de suínos em sistema plantio direto de milho. Para atingir o primeiro objetivo, foram realizados três experimentos, sendo dois em condições de campo, no período de 2002/03 na área Experimental do Departamento de Solos da UFSM/RS, em solo Argissolo Vermelho distrófico arênico, e um em condições de laboratório. Os tratamentos consistiram da aplicação ou não de dejetos de suínos na forma líquida e sólida (cama sobreposta), sobre os resíduos culturais de aveia com e sem incorporação ao solo, na cultura do milho. Com vistas ao alcance do segundo objetivo, foi utilizado um conjunto de dados gerados na área Experimental do Departamento de Solos da UFSM no período de 1998 a 2002 envolvendo a dinâmica do N no sistema solo-planta com o uso de dejetos líquidos de suínos em sistema plantio direto. Os resultados obtidos indicaram que as perdas de N por volatilização de NH3 foram maiores com a aplicação de dejetos líquidos de suínos do que com a aplicação de dejetos sólidos e que essas perdas diminuíram com a incorporação dos dejetos ao solo. As quantidades de N mineral na camada de 0-90 cm do solo não diferiram entre os tratamentos com e sem incorporação dos dejetos apesar da quantidade de N perdida por volatilização ter sido maior no tratamento sem incorporação. A incorporação dos dejetos ao solo não aumentou a decomposição do C da palha e nem a imobilização de N. A presença da palha de aveia estimulou a imobilização do N amoniacal aplicado com os dejetos de suínos. Os dejetos sólidos apresentaram baixo potencial fertilizante nitrogenado ao milho, comparado aos dejetos líquidos, em função da baixa taxa de mineralização do N orgânico presente na cama sobreposta. A emissão de N-N2O aumentou com a aplicação dos dejetos líquidos sobre a palha de aveia em relação ao sistema com palha e sem dejetos. A recuperação do 15N amonical dos dejetos líquidos pelo milho no estádio de maturação fisiológica foi de apenas 14,9%. Nesse mesmo período, apenas 49,2% do 15N amoniacal aplicado com os dejetos líquidos de suínos foram recuperados no solo e na planta (parte aérea + raízes), indicando que mais da metade do N amoniacal aplicado com os dejetos foi perdido através dos processos de volatilização, lixiviação e desnitrificação. O modelo STICS subestimou a quantidade de N perdida por volatilização de amônia, após a aplicação dos dejetos de suínos. O uso de um fator em STICS para expressar a perdas de N por volatilização de amônia proporcionou uma melhora nas simulações da dinâmica do N no solo. A dinâmica da água na camada 0 60 cm do solo foi simulada por STICS com um erro inferior a 13,5%. Os resultados desse estudo evidenciaram que o modelo STICS reparametrado apresenta potencial para ser utilizado em condições de clima subtropical na simulação da dinâmica do N e da água em sistema plantio direto com o uso de dejetos de suínos.