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Long-term studies aiming soil quality evaluation under different soil management strategies are no common. Long-term evaluations provided more reliable contributions to decision-making and practices adoption. This study evaluated the soil physical quality of a Brazilian Cerrado Latosol after 21 years of three different soil management strategies: disc plowing (DP), no-tillage (NT), and disc harrowing+subsoiling (DHS). In comparison to the reference, a soil from a native Cerrado area, the removal of the original vegetation and the implementation of the three soil management strategies increased the soil bulk density (Bd) and reduced soil porosity, macroporosity, soil organic carbon (SOC) and the size of water-stable aggregates, but did not change the glomalin-related soil protein (GRSP) contents and clay flocculation. Similar effects were diagnosed on soil physical quality when is considered only the three different management strategies, especially on soil porosity, Bd, size of water-stable aggregates, SOC and GRSP contents. Strategies of DP and NT increased soil resistance to penetration in the superficial layers, while the annual use of DHS reduced this soil mechanical characteristic. The NT system did not provide increasing of soil organic carbon in comparison to other management practices evaluated. In conclusion, removing the native vegetation affected soil physical quality, but the Brazilian Cerrado soil is resilient to physical damage even when different intensive farming practices are implemented for more than two decades. The limitation of the NT system in improving the soil physical quality is related to climate conditions that determine the non-maintenance of straw on the soil surface. Made available in DSpace on 2019-02-05T23:43:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Soilphysical.pdf: 518239 bytes, checksum: 572ebcbceb9cafc7e8d91761f9b7e5fc (MD5) Previous issue date: 2019-02-05

Robust monitoring techniques for perennial crops have become increasingly possible due to technological advances in the area of Remote Sensing (RS), and the products are available through the European Space Agency (ESA) initiative. RS data provides valuable opportunities for detailed assessments of crop conditions at plot level using high spatial, spectral, and temporal resolution. This study addresses the monitoring of coffee at the plot level using RS, analyzing the relationship between the spatio-temporal variability of the Leaf Area Index (LAI) and the crop coefficient (Kc); the Kc being a biophysical variable that integrates the potential hydrological characteristics of an agroecosystem compared to the reference crop. Daily and one-year Kc were estimated using the relation of crop evapotranspiration and reference. ESA Sentinel-2 images were pre-analyzed and atmospherically corrected, and Top-of-the-Atmosphere (TOA) reflections converted to Top-of-the-Canopy (TOC) reflectance. The TOCs resampled at the 10m resolution, and with the angles corresponding to the directional information at the time of the acquisition, the LAI was estimated using the trained neural network available in the Sentinel Application Platform (SNAP). During 75% of the monitored days, Kc ranged between 1.2 and 1.3 and, the LAI analyzed showed high spatial and temporal variability at the plot level. Based on the relationship between the biophysical variables, the LAI variable can substitute the Kc and be used to monitor the water conditions at the production area as well as analyze spatial variability inside that area. Sentinel-2 products could be more useful in monitoring coffee in the farm production area. Made available in DSpace on 2019-12-13T18:09:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RelationshipbetweenSpatioTemporal.pdf: 1699288 bytes, checksum: c67947cc07deea8a75fced475ce7cee5 (MD5) Previous issue date: 2019

EN: The use of trees in integrated crop-livestock-forestry systems (ICLF) allows diversifying production, increasing profitability per area, and providing a higher animal comfort. However, the influence of tree component on soil chemical attributes in this system is still little studied. This study aimed to assess the effect of trees and sun-exposed faces to solar radiation on soil nutrient availability at different distances of tree rows in an integrated crop-livestock-forestry system. This study was carried out in the northern Mato Grosso State, Brazil, in the Cerrado ? Amazon Forest transition region in an ICLF with the tree component formed by three eucalyptus rows. The assessment carried out in the second year of ICLF implantation considered the effect of tree distances (3, 6, 10, and 15 m) on two sun-exposed faces to solar radiation (north and south) on the main soil chemical attributes. Soil sampling was performed at depths of 0?0.05, 0.05?0.10, 0.10?0.20, and 0.20?0.30 m. The results indicated a homogeneity of the average nutrient contents obtained in the north and south-exposed faces, as well as in the comparison of the same distances in both assessed sun-exposed faces. Effects of trees on soil chemical attributes were verified only when an isolated analysis was carried out in the north-exposed face for K and Al contents. For these attributes, the increased distance in the row was associated with a reduction in their contents in the more superficial and deeper layers, respectively. Trees do not significantly affect soil nutrient availability in the first years of ICLF implantation in systems with homogeneity of solar radiation incidence in the sun-exposed faces although there may be discrete nutrient reductions with the distance of trees. | PT-BR: A inserção das árvores em sistemas de integração lavoura, pecuária e floresta (ILPF) permite diversificar a produção, aumentar a rentabilidade por área e proporcionar maior conforto animal. Entretanto, a influência do componente arbóreo sobre os atributos químicos do solo neste sistema ainda é pouco estudada. Neste estudo, objetivou-se avaliar o efeito das árvores e das faces de exposição solar sobre a disponibilidade de nutrientes no solo em diferentes distâncias de renques de árvores em um sistema de integração lavoura pecuária floresta. O trabalho foi realizado no norte do estado do Mato Grosso, em região de transição Cerrado/ Floresta Amazônica em um sistema ILPF com o componente arbóreo formado por renques de três linhas de eucalipto. A avaliação efetuada no segundo ano de implantação do sistema ILPF considerou o efeito da distância das árvores (3, 6, 10 e 15 m) em duas faces de exposição solar (norte e sul) sobre os principais atributos químicos do solo. A amostragem do solo foi efetuada nas profundidades de 0-0,05; 0,05-0,10; 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m. Os resultados indicaram homogeneidade dos teores médios de nutrientes obtidos nas faces norte e sul, bem como na comparação das mesmas distâncias nas duas faces de exposição avaliadas. Efeitos das árvores sobre os atributos químicos do solo foram verificados apenas quando da análise isolada na face norte para os teores de K e Al. Para esses atributos, o aumento da distância do renque foi associado à redução dos teores nas camadas mais superficiais e mais profundas, respectivamente. A disponibilidade de nutrientes no solo não é afetada significativamente pelas árvores nos primeiros anos de implantação do sistema ILPF em sistemas em que há homogeneidade na incidência de raios solares nas faces de exposição, ainda que possa reduções discretas de nutrientes com o distanciamento das árvores. Made available in DSpace on 2018-11-27T00:05:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018cpamtciromagalhaessoilchemicaltreedistanceafterimplantationiclfs.pdf: 636932 bytes, checksum: be3366a8c8211ab38fd688718293b984 (MD5) Previous issue date: 2018-11-25

A mobilização do solo, decorrente do uso continuado de maquinaria, tem causado alterações consideráveis nos atributos físicos e no teor de carbono orgânico do solo, com risco de redução da produtividade das culturas e efeitos ambientais negativos. Nesse contexto, o objetivo deste estudo foi avaliar as alterações nos atributos físicos e no teor de carbono orgânico em um Argissolo Vermelho-Amarelo, submetido ao sistema plantio direto (PD) e ao sistema convencional de preparo com arado de disco (AD), grade pesada (GP) e grade pesada com arado de disco (GP + AD) durante 23 anos. Um fragmento de floresta natural (FN) foi utilizado como área de referência. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com parcelas de 8 x 12 m, e quatro repetições. Foram coletadas amostras de solo em camadas de 0-5; 5-10; 10-20 e 20-40 cm de profundidade, para avaliar a densidade do solo, teor de carbono orgânico total, porosidade, condutividade hidráulica saturada e estabilidade dos agregados. Os resultados mostraram que o cultivo continuado aumenta a degradação física do solo, comprovada pelas reduções da macroporosidade e porosidade total, estabilidade de agregados, condutividade hidráulica em solo saturado, carbono orgânico total e no aumento da densidade do solo. O manejo plantio direto melhora os atributos físicos e recupera os teores de carbono orgânico do solo na camada superficial de 0-5 cm.

A cor é um dos principais atributos considerados na classificação dos solos, indicando a riqueza em matéria orgânica e a natureza mineralógica dos óxidos de ferro presentes. Este trabalho teve por objetivo avaliar a capacidade preditiva da cor do solo, determinada pela técnica de refletância difusa, na quantificação dos óxidos de Fe hematita e goethita em diferentes Latossolos brasileiros. Os espectros de refletância separaram os solos mais claros e amarelados dos mais escuros e de coloração vermelha mais intensa, indicando o aumento da refletividade decorrente da redução dos teores dos pigmentos hematita e matéria orgânica. A técnica espectroscópica permitiu a obtenção de valores de matizes mais precisos, com vantagem sobre a Caderneta de Munsell, que fornece dados a intervalos de 2,5 YR. A presença de hematita e goethita nas amostras foi facilmente identificada pela utilização da segunda derivada da função Kubelka-Munk. A similaridade dos espectros desta função, obtida para a terra fina, terra fina tratada com hipoclorito de sódio e fração argila, revela o pequeno efeito da matéria orgânica na expressão das curvas derivativas. Tais resultados indicam que esta técnica pode ser usada sem que seja necessária a separação da referida fração textural, como normalmente observado em outras técnicas de caracterização mineralógica. A segunda derivada da função Kubelka-Munk permitiu ainda a adequada estimativa dos teores de goethita e, principalmente, de hematita presentes nas diferentes amostras. Soil color is one of the central attributes in soil classification because it is related to the organic matter content and iron oxide mineralogy. The objective of this study was to make an evaluation of the predictive capacity of soil color, as determined by diffuse reflectance techniques, to quantify hematite and goethite in different Brazilian latosols (Oxisols). The spectroscopy technique allowed separating yellowish and light colored samples from dark and red ones, indicating an increase in reflectivity with decreasing hematite and organic matter contents. The spectroscopic technique obtained more precise hue values than those established by the Munsell color charts, which only provide data at intervals of 2.5 yr. The presence of hematite and goethite in the soil samples was easily identified by using the second derivative of the Kubelka-Munk function. The similarity in spectra of this function obtained for the total soil (diameter < 2 mm), soil treated with sodium hypochlorite, and clay fraction, points out to a small effect of organic matter on the derivative curves. The results indicate that this technique can be used without a textural separation of the clay fraction, as is routinely performed in other techniques of mineralogical characterization require. Furthermore, the second Kubelka-Munk function derivative allowed an adequate estimation of goethite and, particularly, hematite concentrations in different samples.

Made available in DSpace on 2020-12-12T02:15:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2020-08-20 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) Universidad de la República Uruguay Sulfenic acids are the primary product of thiol oxidation by hydrogen peroxide and other oxidants. Several aspects of sulfenic acid formation through thiol oxidation were established recently. In contrast, the reduction of sulfenic acids is still scarcely investigated. Here, we characterized the kinetics of the reduction of sulfenic acids by ascorbate in several proteins. Initially, we described the crystal structure of our model protein (Tsa2-C170S). There are other Tsa2 structures in distinct redox states in public databases and all of them are decamers, with the peroxidatic cysteine very accessible to reductants, convenient features to investigate kinetics. We determined that the reaction between Tsa2-C170S-Cys-SOH and ascorbate proceeded with a rate constant of 1.40 ± 0.08 × 103 M−1 s−1 through a competition assay developed here, employing 2,6–dichlorophenol-indophenol (DCPIP). A series of peroxiredoxin enzymes (Prx6 sub family) were also analyzed by this competition assay and we observed that the reduction of sulfenic acids by ascorbate was in the 0.4–2.2 × 103 M−1 s−1 range. We also evaluated the same reaction on glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase and papain, as the reduction of their sulfenic acids by ascorbate were reported previously. Once again, the rate constants are in the 0.4–2.2 × 103 M−1 s−1 range. We also analyzed the reduction of Tsa2-C170S-SOH by ascorbate by a second, independent method, following hydrogen peroxide reduction through a specific electrode (ISO-HPO-2, World Precision Instruments) and employing a bi-substrate, steady state approach. The kcat/KMAsc was 7.4 ± 0.07 × 103 M−1 s−1, which was in the same order of magnitude as the value obtained by the DCPIP competition assay. In conclusion, our data indicates that reduction of sulfenic acid in various proteins proceed at moderate rate and probably this reaction is more relevant in biological systems where ascorbate concentrations are high. Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto de Biociências Universidade de São Paulo Laboratorio de Fisicoquímica Biológica Instituto de Química Biológica Facultad de Ciencias Universidad de La República, Iguá 4225 Centro de Investigaciones Biomédicas (CEINBIO) Universidad de La República Instituto de Biociências UNESP Campus Do Litoral Paulista, São Vicente Brazilian Biorenewables National Laboratory National Center for Research in Energy and Materials Instituto de Biociências UNESP Campus Do Litoral Paulista, São Vicente FAPESP: 2013/07937-8 Universidad de la República Uruguay: 54/2013

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:36:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_7186_Paulo Roberto da Rocha Junior.pdf: 3611101 bytes, checksum: 0a465332d65f9153443d580f3af4db09 (MD5) Previous issue date: 2016-02-22 Embora muito esforço venha sendo realizado, os estudos visando mitigar os efeitos da erosão ainda são insuficientes. Neste contexto a presente tese buscou estudar os efeitos do manejo do solo em dois grandes países produtores agrícolas, Brasil e Estados Unidos, focando nas particularidades encontradas em cada país. Os Capítulos 1 e 2 da presente tese tiveram como objetivo estudar os efeitos da recuperação ou renovação de pastagens sob diferentes manejos de solo (controle, escarificada, adubada, queimada, integração lavoura-pecuária e arada e gradeada em nível). Foram avaliados sob chuva natural as perdas de sedimento, água, nutrientes (Ca, Mg, P e K) e carbono orgânico (COT, C lábil, C menos lábil e C recalcitrante). Além disso, estudou-se qual compartimento (água ou sedimento) e granulometria de sedimento (maior ou menor que 0,250mm) perdeu mais nutriente e carbono. Para cada manejo foram calculados o fator cobertura e manejo do solo (fator-C) usado na Equação Universal de Perda de Solo (USLE/RUSLE), os valores calculados foram calibrados com os observados a campo. Nos Capítulos 3 e 4 o objetivo foi estudar o efeito da mudança de manejo do solo adotado na produção agrícola dos Estados Unidos (plantio direto, preparo em contorno, preparo do solo morro abaixo e solo exposto) avaliando a influência da alteração do manejo nas perdas de sedimento, água e P, sob chuva natural e simulada. Além disso, foram avaliados os efeitos destas práticas na rugosidade do solo com experimentos de chuva simulada, e a possibilidade de modelagem dos dados observado a campo utilizando o software WEPP (Water Erosion Predict Project). No capitulo 1 verificou-se de uma maneira geral que os manejos de pastagens que levam aos maiores valores de perda foram o controle (10,31 t ha-1 e 119,58 mm ou 9,1%) e a pastagem queimada (5,34 t ha-1 e 90,37 mm e 6,8%). Valores intermediários de perda foram de solo foram observados nos manejos de integração lavoura-pecuária (1,25 t ha-1 e 125,87 mm ou 9,5%) e escarificada (1,70 t ha-1 e 84,74 mm ou 6,4%). Os valores mais baixos de perdas de solo e água foram verificados nos manejos de pastagens arada e gradeada em nível (0,01 t ha-1 e 9,23 mm ou 0.7%) e adubada (0,31 t ha-1 e 32,47 mm ou 2,4%). Recomenda-se a utilização da adubação em pastagens estabelecidas na Mata Atlântica tendo em vista reduzir as perdas e elevar a produção de capim. O manejo da queima x e o manejo extensivo semelhante à pastagem controle devem ser evitados. Independente do manejo as maiores perdas de Ca (98,63 %), Mg (99,30 %), K (90,57 %) e P (65,29 %) estiveram associadas a água de escoamento, enquanto as maiores perdas de CO (79,93 %) estiveram associadas ao sedimento. Os sedimentos grossos (granulometria maior que 0,250 mm) foi responsável pela maior perda de Ca, Mg, K e CO, enquanto o a maior parte do P foi perdido pelo sedimento fino. No capitulo 2 verificou-se que os dados estimados pela USLE/ RUSLE utilizando o fator-C calculado foram próximos aos observados a campo. Recomenda-se o fator-C para estimativa de perda de solo em áreas de pastagens estabelecidas na Mata Atlântica. Os valores encontrados quando calculados em 4 meses foram: 0.007300 t ha t-1 ha-1 pastagem controle, 0.009700 t ha t-1 ha-1 pastagem escarificada, 0.001900 t ha t-1 ha-1 pastagem adubada, 0.017300 t ha t-1 ha-1 pastagem queimada, 0.0090 t ha t-1 ha-1 pastagem integração lavoura-pecuária e 0.000400 t ha t-1 ha-1 pastagem arada e gradeada. O fator-C calculado para 24 meses foram: 0.001380 t ha t-1 ha-1 pastagem controle, 0.002350 t ha t-1 ha-1 pastagem escarificada, 0.000470 t ha t-1 ha-1 pastagem adubada, 0.003210 t ha t-1 ha-1 pastagem queimada, 0.002240 t ha t-1 ha-1 pastagem integração lavoura-pecuária e 0.000110 t ha t-1 ha-1 pastagem arada e gradeada. No Capitulo 3 verificou que o manejo do solo com plantio direto deve ser mantido nos Estados Unidos tendo em vista evitar as perdas de sedimento e água, os menores valores foram observados neste manejo 0,45 t ha-1 e 152,35 mm. Quando não for possível manter todo o resíduo sob o solo o preparo em contorno deve ser adotado, isso porque neste manejo foi registrado o segundo menor valor de perdas 5,71 t ha-1 e 166,51 mm e a menor perda de P com 216.26 g ha-1. Os manejos de solo com a colheita total de resíduos (semelhante ao solo exposto) e o preparo do solo morro abaixo devem ser evitados onde foram registradas as maiores perdas de sedimento, água e P. Quando realizado a modelagem foi observado superestimação das perdas de água e subestimação das perdas de sedimento, recomendando mais pesquisas com modelagem, buscando uma melhor caracterização do solo ao longo do tempo. No Capitulo 4 observou-se que o preparo do solo em Contorno (7,03) e Morro abaixo (7,17) tiveram efeito na elevação da rugosidade do solo quando comparado aos manejos Plantio Direto (4,34) e Solo exposto (4,26). Este efeito levou a menor perda de água na chuva de menor intensidade (50 mm). No entanto nas perdas de sedimento a rugosidade teve pouco efeito, sendo mais importante a direção do preparo e o fator cobertura do solo, onde os valores totais de perda de sedimento foram: solo exposto 9,77 t ha-1; morro abaixo 8,85 t ha-1; preparo em contorno 1,30 t ha-1; e plantio direto 0,59 t ha-1.