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Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais The growing demand on renewable fuel, despite oil higher prices and pollutant power has promoted an increase on sugarcane s area in Brazil. Its expansion has been occurring preference at savannah s area occupying pasture and crop. In this context, the project was conducted with the purpose of studying different sugarcane environment production under six different soil tillage, and their effects on, soil physical attributes, root system development and sugarcane yield. The experiment was conducted at Brazilian savannah, from April 2009 through May 2010, in a pasture area and in a sugarcane renew field. There were assessed six different soil tillage in each production environment: 1 -drying + moldboard plough + harrow disk (DAVG); 2 - moldboard plough + harrow disk (AVG); 3 - intermediate harrow disk + moldboard plough + leveler harrow disk (PC); 4 - Zero Tillage (PD); 5- subsoiler (SU) 6 - intermediate harrow disk + disk plough + leveler harrow disk (PCAd) for the expansion environment, being the same ones at the other area but on the treatment 5 and 6 it was used ratton destroyer. The treatments were set prior to sugarcane planting, which was done after mechanical opening the groove for seedpiece deployment. The experimental design was a completely randomized with four replications. Each plot had 13 rows spaced of 1,5 m and 50 meters long. The soil physical attributes evaluated were: macro, micro and total porosity and soil bulk density at three depths: 0 0,20m ; 0,20 0,40m; 0,40 0,60m, on May 2010. Root evaluation was done after the sugarcane harvest using the profile wall and root counting, and by the use of Racine 2 software it was calculated the root length density. In each plot it was opened a trench with 1,5 m length by 0,90m depth. The results were compared between treatments, depth and horizontal distance from the plant. There were evaluated number of stems per meter, 5 middle rows and 30 meters, plant height and diameter, 10 plants, and yield of burned and manually harvested sugarcane, 5 middle rows and 50 meters. On both environment productions soil physical proprieties at zero tillage were similar to all treatments. At the renew area the depth of 0 0,20m presented highest values of RLD. The highest yield was found at moldboard plough areas, on both production environments. A cultura da cana-de-açúcar têm-se expandido para a região do Cerrado, promovendo a ocupação de áreas exploradas por pastagens e lavouras. Neste contexto, objetivou-se com este trabalho estudar os efeitos dos preparos de solo nos atributos físicos do solo, no desenvolvimento do sistema de raízes e na produtividade da cana-de-açúcar, em área de expansão e de renovação, no Cerrado brasileiro. O experimento foi conduzido em área de cana planta, entre o período de abril de 2009 e maio de 2010. Foram avaliados seis diferentes preparos de solo em cada área de estudo. Área de expansão: 1- arado aiveca + grade leve com dessecação (DAV); 2 - arado aiveca + grade leve sem dessecação (AVG); 3 - grade média + arado de aiveca + grade leve (PC); 4 - plantio direto (PD); 5 - subsolador (SU); 6 - grade média + arado de discos + grade leve (PCAd). Área de renovação: 1 - dessecação + arado aiveca + grade leve - (AVG), 2 - dessecação + plantio direto (PD); 3 - dessecação + subsolador - (SU); 4 - subsolador + grade leve - (SUG); 5 - destruidor de soqueira + subsolador (DsSU); 6 - destruidor de soqueira + grade média + arado de aiveca + grade leve (DsPC). Os tratamentos foram implantados no momento da instalação do canavial, sendo que, em todas as parcelas, o plantio foi realizado de forma manual, após sulcação e adubação de plantio. O delineamento foi em blocos casualizados com quatro repetições. Cada parcela foi composta por 13 linhas de cana, espaçadas de 1,5 metros com 50 metros de comprimento. As avaliações dos atributos físicos do solo (macroporosidade, microporosidade, densidade) foram realizadas em três profundidades: 0 0,20m ; 0,20 0,40m; 0,40 0,60m após a colheita da cana, em maio de 2010. Neste período realizou-se também a avaliação das raízes utilizando o método da parede do perfil e contagem de intersecção de raízes e posterior cálculo da densidade de comprimento de raiz (DCR), através do programa Racine. Para as características agronômicas foram avaliados o número de colmo por metro, a altura e o diâmetro médio de colmos e a produtividade da cana. Tanto na área de expansão quanto na área de renovação os atributos físicos do solo, o desenvolvimento de raízes e a produtividade de cana, o plantio direto mostrou-se viável de ser adotado para cana de primeiro ano. Em camadas de solos mais férteis, como na área de renovação há um maior desenvolvimento do sistema radicular, neste caso na camada superficial até 0,20 m. O arado de aiveca em área de renovação de cana proporcionou a maior produtividade para cana planta em ambas as áreas estudadas. Doutor em Agronomia

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Veredas são ecossistemas úmidos de grande importância ambiental no Bioma Cerrado, como: recarga de aquíferos, ocorrência de nascentes, estoque de carbono, emissão de gases (N2O, CH4, H2S) e, também, funções ecológicas e sociais. Pela posição que ocupam na paisagem, as veredas são sujeitas à contaminação devido à possibilidade de acúmulo de sedimentos de erosão e água da enxurrada das encostas. Essa condição torna-se ainda mais preocupante após a grande transformação ocorrida no cerrado nos últimos 40 anos. Objetivou-se com este trabalho avaliar a concentração de elementos-traço (Cd, Pb, As, Se, Ni, Zn, Cu e Mn) e Fe em amostras de solos de veredas da região de Uberlândia, MG. Foram selecionadas seis veredas, onde coletou-se amostras de solo das camadas 0-20 cm e 40-70 cm, em triplicada, em três posições das veredas (terço superior, terço médio e terço inferior) e, também, em uma posição a montante das veredas (encosta fora da região hidromórfica). Em cada posição estabelecida dentro da vereda, instalou-se tubos de PVC (15 cm de diâmetro e 1,50 m de comprimento), funcionando como piezômetros, para acompanhamento da variação da profundidade da água subsuperficial e coleta de amostras de água para determinação do pH e condutividade eletrolítica. Esse acompanhamento foi realizado mensalmente no período de setembro de 2014 a setembro de 2015. Nas amostras de solo realizou-se a caracterização química, física (textura e densidade de partículas), cor do solo e quantificação da matéria orgânica (carbono orgânico total, ácidos húmicos, ácidos fúlvicos e humina). Os elementos-traço foram determinados em espectrofotômetro de absorção atômica (módulo de forno de grafite ou chama), após digestão em ácido nítrico assistida por micro-ondas (método USEPA 3051A). A concentração dos elementos-traço estudados esteve abaixo dos valores de prevenção (VP) estabelecidos pela legislação brasileira. Elementos-traço na forma catiônica (Cd, Pb, Ni, Cu, Mn e Zn) apresentaram associação com a matéria orgânica das veredas (carbono orgânico total, ácido húmico, ácido fúlvico e humina). Elementos-traço na forma aniônica (Se e As) e, também, o Fe (não considerado elemento-traço) tiveram associação com o teor de argila. Principalmente os catiônicos, observou-se um aumento da concentração da borda para o interior da vereda, seguindo o aumento gradual da matéria orgânica. Ressalta-se, aqui, no que diz respeito à concentração dos elementos encontrada, que com este estudo avaliou-se de forma pontual seis veredas da região de Uberlândia, não permitindo extrapolações no que diz respeito à qualidade de solos de veredas. O trabalho contribui para a construção de um banco de dados sobre elementos-traço em veredas do cerrado. Cerrado wetlands (locally called as veredas) play important environmental roles, such as: carbon sink and reservoir; water storage and ground water maintenance; greenhouse gas emissions (N2O, CH4 and H2S); and ecological and social functions. Due to their position in the landscape, the wetlands are subjected to contamination by erosion sediments and runoff. This is may be critical after the significant transformation of native Cerrado for crop-livestock production during the past 40 years. This work was carried out aiming to evaluate the trace-elements concentration in soils from six veredas in the Brazilian Savanna Biome (Cerrado). Triplicate surface (0-20 cm) and subsurface (40-70 cm) samples were collected in the upper, middle and lowest position in the wetlands for physical and chemical characterization and to measure the concentration of As, Cd, Pb, Se, Ni, Zn, Cu, Mn and Fe (not trace element) by USEPA 3051A method. In each position in the wetlands, PVC tubes (1.5 m high and 15 cm diameter) were inserted into the soil (□ 1.0 m depth) to monitor monthly the ground water levei and to water sampling. The pH and electrical conductivity were measured in the water samples. The concentration of all trace-elements is below the threshold values established by Brazilian guidelines. Cationic trace-elements (Cd, Pb, Ni, Cu, Mn and Zn) were correlated to soil organic matter fractions. Anionic trace-elements were correlated to Fe and clay content. The cationic trace-elements concentration increased from the upper position to lowest position. This work evaluated six fragments of Cerrado wetlands around Uberlândia, MG, Brazil. So, the statement regarding the soil quality from veredas is not possible. The results from this work help to build-up the inventory of the trace-element concentration in soils from Cerrado wetlands. Dissertação (Mestrado)

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais Todos os empreendimentos e atividades antrópicas podem causar impactos ambientais negativos. Por isto, estudos e alternativas são necessários para a mitigação destes impactos, fazendo com que as atividades possam ser desenvolvidas com sustentabilidade. A cafeicultura é uma das atividades mais importantes na economia brasileira e o mercado externo de café é bastante exigente em qualidade, característica relacionada ao tipo de processamento pós-colheita. As águas resultantes dos processos pós-colheita são denominadas de águas residuárias da cafeicultura (ARC) e contêm elevada concentração de compostos orgânicos e inorgânicos. Se dispostas indiscriminadamente no solo ou em corpos hídricos, as ARC podem provocar sérios danos ao ambiente. Assim, necessitam de um pré-tratamento para redução de sua carga orgânica e inorgânica, de forma a tornar sua aplicação no solo mais viável e com menor risco de fitotoxidez para as plantas. Uma alternativa para o tratamento das ARC constitui-se na sua filtragem em colunas preenchidas de materiais que possuem capacidade adsorvente, como o subproduto da indústria cerâmica (SIC). Esse material é constituído de cacos de telhas e de tijolos oriundos de peças que não atendem ao padrão para comercialização ou danificadas durante o processo produtivo. A possibilidade de uso do SIC como filtro nas colunas decorre de sua capacidade de adsorção e de sua estabilidade, relacionada com sua composição mineralógica modificada pelo tratamento térmico. Sendo assim, o objetivo deste estudo é avaliar o uso do SIC para o tratamento de ARC visando sua reutilização na lavoura cafeeira. Este estudo consistiu em duas etapas: uma buscou avaliar a capacidade sortiva e dessortiva de fósforo (P) e potássio (K) pelo SIC e outra avaliou a eficiência das colunas de filtragem no tratamento das ARC. Na avaliação do comportamento sortivo e dessortivo de P e K, o SIC foi comparado com a matéria-prima utilizada na fabricação de telhas e de tijolos (MP) e com um Latossolo Vermelho (LV). Essa avaliação teve como finalidade a elucidação da capacidade de retenção e de liberação desses nutrientes pelo SIC, possibilitando prever seu comportamento quando utilizado como adsorvente nas colunas para tratamento das ARC. De acordo com os resultados, o SIC, comparado à MP e ao LV, apresentou maior capacidade de adsorver P e maior capacidade de dessorver K. Esse comportamento não inviabiliza o uso do SIC nas colunas de filtragem, pois o K dessorvido poderá contribuir para a reutilização das ARC na fertilização da lavoura cafeeira, mediante fertirrigação, substituindo em parte os fertilizantes convencionais. Na avaliação do tratamento das ARC em filtros adsorventes contendo o SIC, constatou-se que o SIC foi eficiente na redução do potencial poluente das ARC, por meio da redução da turbidez, cor, sólidos totais e demandas química e bioquímica de oxigênio. Essas alterações nas ARC decorrentes dos tratamentos são promissoras e potencializam o seu reaproveitamento para fertilização da lavoura cafeeira, sobretudo pela redução de particulados que dificultam sua aplicação no solo. All kinds of anthropogenic activities can cause negative environmental impacts. Therefore, studies and alternatives are necessary to mitigate these impacts, so that the activities can be developed with sustainability. Coffee cultivation is very important in the Brazilian economy and the external coffee market is quite demanding in quality, characteristic related to the type of post-harvest processing. The wastewater resulting from the post-harvest processes are called coffee wastewater that is obtained after harvest processing of coffee fruits (ARC). This wastewater contains a high concentration of organic and inorganic compounds. If ARC is disposed indiscriminately in soil or in water bodies, it can cause damage to the environment. Thus, they need a pretreatment to reduce their organic and inorganic load, in order to make their application in the soil more viable and with a lower phytotoxicity risk to the plants. An alternative for the ARC treatment is its filtering in filled columns of materials that have adsorbent capacity, such as ceramic industry by-product (SIC). This material consists of shards of roof tiles and bricks from parts that do not meet the standard for marketing or that suffered damage during the production process. The possibility of using SIC as a filter in the columns derives from its adsorption capacity and its stability, related to its mineralogical composition modified by the thermal treatment. Therefore, the objective of this study is to evaluate the use of SIC for the treatment of ARC, aiming to reuse it in coffee plantations. This study was carried out at the Federal University of Uberlândia and consisted of two steps: one aimed to evaluate the sorption and desorption capacity of phosphorus (P) and potassium (K) by SIC and another one aimed to evaluate the ARC treatment capacity in filtration columns. In the evaluation of P and K sorption and desorption behavior, the SIC was compared to the raw material used in the manufacture of roof tiles and bricks (MP) and with an Oxisol or “Latossolo Vermelho” (LV). The purpose of this evaluation was to elucidate the capacity of retention and release of these nutrients by SIC, making it possible to predict their behavior when used as an adsorbent in columns for the ARC treatment. According to the results, the SIC, compared to MP and LV, presented a higher capacity to adsorb P and higher capacity to desorb K. This behavior does not impede the use of SIC in the filtration columns, since the desorbed K can contribute to the reuse of the ARC in the coffee crop fertilization, by means of fertirrigation, replacing in part the conventional fertilizers. In the evaluation of ARC treatment in filtration columns, it was verified that SIC was efficient in reducing the pollutant potential of ARC by reducing turbidity, apparent color, Chemical and Biochemical Oxygen Demand and total phosphorus, as well as particulates not suitable for soil application. However, the filter allows the passage of dissolved particles, these being probably potassium ions. SIC provides a physical retention of particles. These changes in the ARCs resulting from the treatments are promising and potentiate their reutilization to fertilization of the coffee crop. Dissertação (Mestrado)

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais O fósforo (P) e o cálcio (Ca) são macronutrientes de plantas e contribuem com importantes funções metabólicas. Já o silício (Si), embora não o seja assim considerado, é classificado como elemento benéfico em reconhecimento ao seu efeito condicionador do meio. Diferentemente dos demais, o flúor (F) é essencial somente para humanos, mas sua presença no solo até determinadas concentrações pode contribuir na neutralização do alumínio e na dessorção do fósforo previamente adsorvido. No processo de fabricação de ácido fosfórico, a indústria de fertilizantes emana grandes quantidades de gases contendo Si e F, os quais devem ser capturados e neutralizados para evitar a poluição atmosférica. A reação de captura e neutralização dos gases possibilita a obtenção de um subproduto contendo Ca, Si e F que apresenta potencial para reaproveitamento com foco no uso agrícola. O objetivo deste estudo é avaliar o potencial de uso deste subproduto como condicionador de solo. Para isso, foram realizados experimentos de adsorção, de dessorção e de deslocamento envolvendo Si, P e F em horizontes de um Latossolo Amarelo Ácrico plintossólico, bem como a avaliação de dois cultivos da cultura da soja neste mesmo solo após a aplicação do subproduto contendo Si, Ca e F. Inicialmente, foi realizada a caracterização do solo por meio das análises de fertilidade, balanço de cargas, textura, área superficial específica, porosidade, ataque sulfúrico, cristalinidade dos sesquióxidos de ferro e alumínio e difratometria de raios-X e do subproduto pela composição química e poder relativo de neutralização. A capacidade sortiva do P, Si e F foi realizada em solução de NaCl 30 mmol L-1, com o pH ajustado para 5,5, sendo utilizadas as seguintes concentrações de cada um dos elementos: 0; 0,05; 0,10; 0,20; 0,40; 0,80 e 1,6 mmol L-1. A dessorção foi realizada pela adição de NaCl 30 mmol L-1 a pH 5,5 sem adição dos respectivos elementos. No deslocamento, as amostras foram previamente adsorvidas com doses crescentes de P (0; 0,003; 0,008; 0,016; 0,032; 0,113; 0,226; 0,807; 2,260 e 4,520 mmol L-1) e na solução de dessorção foram adicionados 0,6 mmol L-1 de Si e F mono e multielementar para promoverem o deslocamento do P previamente adsorvidos. Os modelos Langmuir e Freundlich foram utilizados para obtenção dos parâmetros sortivos do solo e a dessorção ajustada às curvas de regressão. Para a avaliação agronômica, foram realizados dois cultivos de soja em uma área com diferentes tipos de manejo utilizando-se o subproduto nas doses de 500 e 1000 kg ha-1 e uma fonte comercial de Si, nas doses de 400 e 800 kg ha-1. O delineamento experimental foi em blocos, contendo um tratamento controle e as respectivas doses de cada um dos produtos considerando o mesmo aporte de Si. As variáveis respostas utilizadas consistiram de avaliações realizadas no solo e na cultura. Os modelos de Langmuir e Freundlich foram adequados para explicar o comportamento sortivo dos elementos e possibilitaram a obtenção dos parâmetros que indicaram maior capacidade de adsorção de F, seguido de P e Si para o horizonte superficial (Ap) e P, F e Si para os horizontes subsuperficiais (Bw e Bf). Não foi constatado deslocamento do P por Si e F, sendo a matéria orgânica e os teores dos óxidos de ferro e alumínio os parâmetros que mais influenciaram na adsorção e dessorção desses elementos no solo. Os parâmetros avaliados no solo e na cultura não possibilitaram comprovar o efeito do subproduto nos dois cultivos de soja. No entanto deve-se avaliar o possível efeito residual do subproduto nos anos posteriores. Phosphorus (P) and calcium (Ca) are macronutrients of plants and contribute to important metabolic functions. However, silicon (Si), although not considered as such, is classified as a beneficial element in recognition of its environmental conditioning effect. Different from the others fluorine (F), it is essential only for humans, but its presence in the soil up to certain concentrations may contribute to the neutralization of aluminum and desorption of previously adsorbed phosphorus. In the phosphoric acid manufacturing process, the fertilizer industry emits large quantities of gases containing Si and F, which must be captured and neutralized to avoid atmospheric pollution. The gas capture and neutralization reaction makes it possible to obtain a by-product containing Ca, Si and F that has potential for reutilization with a focus on agricultural use. The objective of this study is to evaluate the potential use of this byproduct as soil conditioner. For this, adsorption, desorption and displacement experiments involving Si, P and F were carried out in horizons of a Plintossolic Yellow Latosol, as well as the evaluation of two soybean crops in the same soil after application of the by-product containing Si , Ca and F. The soil characterization was performed through fertility, load balance, texture, specific surface area, porosity, sulfuric attack, crystallinity of iron and aluminum sesquioxides and X-ray diffraction and by-product by chemical composition and relative neutralization power. The sorptive capacity of P, Si and F was performed in NaCl solution 30 mmol L-1, with the pH adjusted to 5.5, using the following concentrations of each of the elements: 0; 0.05; 0.10; 0.20; 0.40; 0.80 and 1.6 mmol L-1. Desorption was performed by the addition of 30 mmol L-1 NaCl at pH 5.5 without addition of the respective elements. In the displacement, the samples were previously adsorbed with increasing doses of P (0, 0.003, 0.008, 0.016, 0.032, 0.113, 0.226, 0.807, 2.266 and 4.520 mmol L-1) and in the desorption solution 0.6 mmol L-1 of Si and F mono and multielement were added to promote the displacement of P previously adsorbed. The Langmuir and Freundlich models were used to obtain the soil sorption parameters and the desorption adjusted to the regression curves. For the agronomic evaluation, two soybean cultivations were carried out in an area with different types of management using the by-product at 500 and 1000 kg ha-1 and a commercial source of Si at 400 and 800 kg ha- 1. The experimental design was in blocks, containing a control treatment and the respective doses of each of the products considering the same contribution of Si. The variables responses consisted of evaluations carried out in the soil and in the culture. The Langmuir and Freundlich models were adequate to explain the sorption behavior of the elements and allowed to obtain the parameters that indicated higher adsorption capacity of F, followed by P and Si for the surface horizon (Ap) and P, F and Si for the subsurface horizons (Bw and Bf). It was not observed the P displacement by Si and F, being the organic matter and the iron and aluminum oxide content the parameters that most influenced the adsorption and desorption of these elements in the soil. The parameters evaluated in the soil and in the crop did not make it possible to prove the effect of the byproduct in the two soybean crops. However, the possible residual effect of the by-product in subsequent years should be assessed. Dissertação (Mestrado)