Dissertações/Teses

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2026
Dissertações
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  • POLIANA FERREIRA SANTOS
  • Triagem de hiperacumuladoras de metais em herbários do Brasil por fluorescência de raios X portátil

  • Orientador : CLISTENES WILLIAMS ARAUJO DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLISTENES WILLIAMS ARAUJO DO NASCIMENTO
  • DANILO SOARES GISSI
  • VENÂNCIO DE LIMA VELOSO
  • Data: 20/02/2026
    Ata de defesa assinada:

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  • Plantas hiperacumuladoras de metais constituem modelos-chave para a compreensão da tolerância ao estresse e para o desenvolvimento de fitotecnologias. No entanto, a identificação dessas espécies é limitada no Brasil pela ausência de triagens em larga escala. Este estudo objetivou identificar em herbários, mediante triagem por fluorescência de raios X portátil (FRXp), hiperacumuladoras nativas de alumínio (Al), cobalto (Co), manganês (Mn), níquel (Ni) e zinco (Zn). Para isso, 3.405 exsicatas, pertencentes a 138 famílias, 617 gêneros e 1052 espécies, foram escaneadas por FRXp, com calibração adequada ao material herborizado. Com base nos limiares históricos de hiperacumulação, foram identificadas 20 famílias potencialmente hiperacumuladoras de Al, das quais Marattiaceae, Vochysiaceae e Melastomataceae foram confirmadas por espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP-OES). Nenhuma família excedeu o limiar de hiperacúmulo para cobalto. Concentrações de Mn superiores a 10.000 mg kg-1 foram confirmadas em Onagraceae e Aquifoliaceae, resultando no primeiro registro dessas famílias como hiperacumuladoras de Mn no país. Uma nova hiperacumuladora de Ni também foi confirmada para a família Lamiaceae. Apenas um representante da família Malvaceae exibiu teor de Zn acima de 3.000 mg kg-1, contudo, o valor não foi confirmado por ICP-OES. Adicionalmente, a aplicação de limiares empíricos permitiu identificar 6 famílias potencialmente hiperacumuladoras de Co, 19 de Mn, 2 de Ni e 31 de Zn, incluindo Capparaceae, Aquifoliaceae e Verbenaceae como potenciais hiperacumuladoras simultâneas de Co e Zn, bem como de Mn e Zn. Os resultados ampliam significativamente o conhecimento sobre hiperacumulação de metais na flora brasileira e abrem novas perspectivas para estudos sobre evolução, adaptação e aplicação dessas espécies em fitotecnologias.


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  • Metal hyperaccumulator plants constitute key models for understanding stress tolerance mechanisms and for the development of phytotechnologies. However, the identification of such species in Brazil remains limited due to the lack of large-scale screening efforts. This study aimed to identify native hyperaccumulators of aluminum (Al), cobalt (Co), manganese (Mn), nickel (Ni), and zinc (Zn) in herbarium collections through screening using portable X-ray fluorescence (pXRF). A total of 3,405 herbarium specimens, representing 138 families, 617 genera, and 1,052 species, were scanned by pXRF using calibration suitable for herbarium material. Based on historical hyperaccumulation thresholds, 20 families were identified as potentially hyperaccumulative for Al, of which Marattiaceae, Vochysiaceae, and Melastomataceae were confirmed by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES). No family exceeded the hyperaccumulation threshold for cobalt. Manganese concentrations above 10,000 mg kg⁻¹ were confirmed in Onagraceae and Aquifoliaceae, representing the first records of these families as Mn hyperaccumulators in Brazil. A new Ni hyperaccumulator was also confirmed within the family Lamiaceae. Only one representative of Malvaceae exhibited Zn concentrations above 3,000 mg kg⁻¹; however, this value was not confirmed by ICP-OES. In addition, the application of empirical thresholds allowed the identification of 6 families potentially hyperaccumulative for Co, 19 for Mn, 2 for Ni, and 31 for Zn, including Capparaceae, Aquifoliaceae, and Verbenaceae as potential simultaneous hyperaccumulators of Co and Zn, as well as Mn and Zn. These results substantially expand current knowledge on metal hyperaccumulation in the Brazilian flora and open new perspectives for studies on evolution, adaptation, and the application of these species in phytotechnologies.

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  • WESLEY GOIS PASSOS
  • Co-produtos de mineração e biofertilizantes em sistemas orgânicos de produção de hortaliças no Agreste Pernambucano

  • Orientador : ANA DOLORES SANTIAGO DE FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA DOLORES SANTIAGO DE FREITAS
  • PAULA RENATA MUNIZ ARAÚJO
  • JUSCELIA DA SILVA FERREIRA
  • Data: 23/02/2026
    Ata de defesa assinada:

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  • A produção de hortaliças é essencial para a segurança alimentar e nutricional, mas enfrenta desafios significativos devido às práticas agrícolas convencionais, como o uso excessivo de fertilizantes químicos. Esses insumos, embora garantam alta produtividade, têm contribuído para problemas como degradação do solo, poluição da água, emissões de gases de efeito estufa e erosão nutricional dos alimentos. Esses fatores comprometem a qualidade das colheitas, dos alimentos e a sustentabilidade dos sistemas agrícolas. Nesse contexto, o uso de biofertilizantes e pós de rocha emerge como uma alternativa sustentável, promovendo a saúde do solo, o aumento da disponibilidade de nutrientes e a resiliência das culturas, ao mesmo tempo que contribui para a destinação de resíduos e a gestão sustentável de recursos. Desse modo, o estudo teve como objetivo avaliar e recomendar práticas agrícolas sustentáveis focadas no uso de biofertilizantes e pós de rocha (co-produtos de mineração) na produção orgânica de hortaliças em Chã Grande, Pernambuco, Brasil. O experimento foi realizado em três propriedades gerenciadas por agricultoras, seguindo um delineamento em blocos casualizados com arranjo fatorial 3x3. Foram testados um composto de lixo orgânico, um resíduo de produção de biogás digestato e dois tipos de co produtos de mineração, caracterizados como um anfibólio e um basalto. Sob esse contexto, foram realizados quatro ciclos de plantio sucessivos, com os cultivos de alface americana (Lactuca sativa L.), rúcula (Eruca sativa L.) e coentro (Coriandrum sativum). Ao longo dos ciclos, foram estimadas a produtividade, a extração de nutrientes pelas culturas e atributos do solo. Os resultados indicaram que os insumos orgânicos aplicados de forma isolada promoveram os maiores incrementos de produtividade no curto prazo. Em contraste, os co-produtos de mineração, isolados ou em associação com insumos orgânicos, estiveram fortemente associados ao estímulo da atividade respiratória e crescimento microbiano, assim como com a reorganização do carbono entre as diferentes frações do solo. Além disso, as interações organo-minerais promoveram maiores teores de macronutrientes no tecido vegetal e contribuíram para a formação de um sistema solo–planta mais complexo e funcional. Ao promover o uso de insumos sustentáveis, esta pesquisa está alinhada com os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) das Nações Unidas, fomentando a segurança alimentar, a conservação ambiental e a resiliência econômica.


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  • Vegetable production is essential for food and nutritional security but faces significant challenges associated with conventional agricultural practices, particularly the excessive use of chemical fertilizers. Although these inputs ensure high productivity, they have contributed to soil degradation, water pollution, greenhouse gas emissions, and nutritional erosion of food. These factors compromise crop quality, food quality, and the sustainability of agricultural systems. In this context, the use of biofertilizers and rock powders emerges as a sustainable alternative, promoting soil health, increasing nutrient availability, and enhancing crop resilience, while also contributing to waste recycling and sustainable resource management. Thus, the study aimed to evaluate and recommend sustainable agricultural practices focused on the use of biofertilizers and rock powders (mining co-products) in the organic production of vegetables in Chã Grande, Pernambuco, Brazil. The experiment was conducted on three properties managed by female farmers, using a randomized block design with a 3x3 factorial arrangement. An organic compost, a digestate from biogas production, and two types of mining co-products, characterized as amphibole and basalt, were tested. Under this context, four successive planting cycles were carried out, with the cultivation of American lettuce (Lactuca sativa L.), arugula (Eruca sativa L.), and coriander (Coriandrum sativum). Throughout the cycles, productivity, nutrient extraction by the crops, and soil attributes were estimated. The results indicated that organic inputs applied in isolation promoted the greatest short-term increases in productivity. In contrast, mining co-products, whether applied alone or in association with organic inputs, were strongly associated with increased soil respiratory activity and microbial growth, as well as with the reorganization of carbon among the different soil fractions. Furthermore, organo-mineral interactions promoted higher macronutrient contents in plant tissue and contributed to the formation of a more complex and functional soil–plant system. By promoting the use of sustainable inputs, this research aligns with the United Nations Sustainable Development Goals (SDGs), fostering food security, environmental conservation, and economic resilience.

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  • ARTHUR GUILHERME DO NASCIMENTO SANTOS
  • Água de reuso como estratégia sustentável para o suprimento hídrico na agricultura do semiárido de Pernambuco: Impactos nos compartimentos de carbono e na produtividade da palma

  • Orientador : ADEMIR DE OLIVEIRA FERREIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADEMIR DE OLIVEIRA FERREIRA
  • FELIPE JOSÉ CURY FRACETTO
  • ABELARDO ANTONIO DE ASSUNCAO MONTENEGRO
  • Data: 26/02/2026
    Ata de defesa assinada:

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  • O semiárido brasileiro enfrenta desafios significativos para a produção agrícola em função de suas particularidades climáticas, como longos períodos de seca e a irregularidade das chuvas. Contudo, esses fatores não são os únicos responsáveis pelas limitações ao desenvolvimento socioeconômico, destacando-se também o uso inadequado da terra, sistemas de manejo pouco eficientes e os baixos teores de matéria orgânica do solo (MOS), o que demanda a adoção de estratégias integradas e sustentáveis, como o uso de recursos hídricos não convencionais associado ao cultivo de espécies adaptadas à região, em consonância com a agricultura de baixo carbono. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a melhoria da qualidade do solo após a utilização de água residuária tratada sob diferentes técnicas, associada ao uso de espécie de apelo regional no semiárido pernambucano. O experimento foi conduzido no município de Caruaru, Agreste de Pernambuco, em área da Estação de Tratamento de Esgoto Rendeiras, administrada pela Companhia Pernambucana de Saneamento (COMPESA), em delineamento em blocos casualizados, com quatro repetições. Os tratamentos consistiram na aplicação de três tipos de água, esgoto clorado (EC), esgoto tratado (ET) e água tratada (AT), na irrigação da palma forrageira (Opuntia stricta), em canteiros de 3,0 × 5,0 m, tendo como referência uma área de vegetação nativa (VN) de Caatinga com características semelhantes às do experimento. O uso de esgoto tratado incrementou a matéria fresca da palma em 63,6 e 78,5% (t ha-1) em relação ao esgoto clorado e à água tratada, respectivamente. A caracterização física e química do solo baseou-se na coleta de amostras deformadas e indeformadas nas camadas de 0–10 e 10–20 cm, com avaliação de pH, cátions trocáveis, densidade do solo e granulometria. Quanto aos compartimentos de carbono, quantificaram-se as frações de carbono orgânico do solo (COS), carbono orgânico particulado (COP), carbono orgânico associado aos minerais (COAM), carbono extraído em água quente (C-aq) e carbono oxidável por permanganato de potássio (C-POX), além do cálculo dos estoques de carbono para cada fração. A estabilidade estrutural foi avaliada pela distribuição das classes de macroagregados, pequenos, grandes e extragrandes, e pelos indicadores massa proporcional de agregados (MPA), massa da classe de macroagregados (MCA), diâmetro médio ponderado (DMP), diâmetro médio geométrico (DMG) e índice de estabilidade dos agregados (IEA). Também foram determinados os teores e estoques de COS nas três classes de macroagregados. Os resultados indicaram que o reúso de efluentes promoveu melhorias expressivas na qualidade estrutural e na dinâmica do carbono do solo. Os valores de IEA em ET e EC foram próximos aos da vegetação nativa, variando entre 88% e 89% no perfil de 0–20 cm. A proporção de macroagregados extragrandes foi elevada nos sistemas irrigados, atingindo 71,1% em ET e 72,7% em EC, valores superiores aos observados na vegetação nativa, com 62,7%. Os estoques totais de carbono variaram entre 46,95 e 60,64 Mg ha-1 nos sistemas irrigados e se aproximaram da vegetação nativa, que apresentou 89,06 Mg ha-1. Na classe de macroagregados extragrandes, os estoques alcançaram 69,45 Mg ha-1 em ET e 44,98 Mg ha-1 em EC, enquanto a vegetação nativa registrou 77,53 Mg ha-1. Esses resultados evidenciam o potencial do reúso de águas residuárias para ampliar os estoques de carbono, favorecer o aumento da produtividade da palma, formação de agregados estáveis, recuperar a qualidade estrutural do solo no semiárido, em alinhamento com políticas de reúso de água e os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável.


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  • The Brazilian semiarid region faces significant challenges for agricultural production due to its climatic particularities, such as prolonged drought periods and irregular rainfall distribution. However, these factors are not the only drivers of limitations to socioeconomic development, as inadequate land use, inefficient management systems, and low soil organic matter (SOM) contents also play an important role. This scenario requires the adoption of integrated and sustainable strategies, such as the use of non-conventional water resources associated with the cultivation of species adapted to the region, in line with low-carbon agriculture. In this context, the present study aimed to evaluate improvements in soil quality following the application of treated wastewater under different techniques, associated with the use of a regionally relevant species in the semiarid region of Pernambuco. The experiment was conducted in the municipality of Caruaru, in the Agreste region of Pernambuco, in an area belonging to the Rendeiras Wastewater Treatment Plant, managed by the Pernambuco Sanitation Company (COMPESA), using a randomized block design with four replicates. The treatments consisted of the application of three types of water, chlorinated effluent (CE), treated effluent (TE), and treated water (TW), for irrigation of forage cactus (Opuntia stricta), cultivated in 3.0 × 5.0 m plots, with a native Caatinga vegetation area (NV) with similar characteristics used as a reference. The use of treated effluent increased fresh biomass yield of forage cactus by 63,6% and 78,5% (t ha-1) compared with chlorinated effluent and treated water, respectively. Soil physical and chemical characterization was based on the collection of disturbed and undisturbed samples at the 0–10 and 10–20 cm layers, evaluating pH, exchangeable cations, bulk density, and particle size distribution. Regarding soil carbon compartments, the fractions of soil organic carbon (SOC), particulate organic carbon (POC), mineral-associated organic carbon (MAOC), hot-water extractable carbon (HWEC), and permanganate-oxidizable carbon (C-POX) were quantified, as well as the calculation of carbon stocks for each fraction. Structural stability was assessed by the distribution of macroaggregate classes (small, large, and extra-large) and by the indices of proportional aggregate mass (PAM), macroaggregate class mass (MAC), mean weight diameter (MWD), geometric mean diameter (GMD), and aggregate stability index (ASI). SOC contents and stocks were also determined within the three macroaggregate classes. The results indicated that wastewater reuse promoted expressive improvements in soil structural quality and soil carbon dynamics. Aggregate stability index values in TE and CE were close to those observed under native vegetation, ranging from 88% to 89% in the 0–20 cm profile. The proportion of extra-large macroaggregates was high in the irrigated systems, reaching 71,1% under TE and 72,7% under CE, values higher than those observed in native vegetation, which reached 62,7%. Total carbon stocks ranged from 46,95 to 60,64 Mg ha-1 in the irrigated systems and approached those observed under native vegetation, which reached 89,06 Mg ha-1. In the extra-large macroaggregate class, considered the main physical protection compartment, carbon stocks reached 69,45 Mg ha-1 under TE and 44,98 Mg ha-1 under CE, while native vegetation reached 77,53 Mg ha-1. These results highlight the potential of wastewater reuse to increase carbon stocks, enhance forage cactus productivity, promote the formation of stable aggregates, and recover soil structural quality in the semiarid region, in line with water reuse policies and the United Nations Sustainable Development Goals.

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  • LUARA GABRIELLA GOMES DE LIMA
  • Saúde do solo após inoculação de bactérias solubilizadoras de fosfato no cultivo de uva de mesa do Vale do São Francisco

  • Orientador : GISELLE GOMES MONTEIRO FRACETTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GISELLE GOMES MONTEIRO FRACETTO
  • CHRISTIANE ABREU DE OLIVEIRA PAIVA
  • CLARISSA BUARQUE VIEIRA
  • Data: 26/02/2026
    Ata de defesa assinada:

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  • Para atender à demanda global por alimentos e superar o problema de fixação de fósforo (P) nos solos, produtores utilizam quantidades excessivas de fertilizantes fosfatados. Isso gera grandes preocupações, pois o uso demasiado desses insumos pode causar impactos nos recursos naturais, como o esgotamento das rochas fosfáticas. A viticultura desempenha um importante papel na economia brasileira, e o Vale do São Francisco, localizado nos estados da Bahia e de Pernambuco, destaca-se na produção e exportação da fruta e de seus derivados. Assim, para manter a produtividade dos vinhedos, altas doses de fertilizante fosfatado são aplicadas, o que pode resultar em problemas ambientais. Nesse contexto, as Bactérias Solubilizadoras de Fósforo (BSP) surgem como uma alternativa viável e sustentável para disponibilizar o nutriente no solo e atender a parte da demanda das plantas. No entanto, a literatura apresenta poucos trabalhos visando à saúde do solo após a inoculação de BSP em campo, especialmente no cultivo de uva de mesa. Dessa forma, esta pesquisa teve como objetivo avaliar a saúde do solo a partir de indicadores químicos, biológicos e enzimáticos após a inoculação de BSP, isoladas de solos do semiárido brasileiro, na cultura da uva no Vale do São Francisco. O experimento foi conduzido em uma fazenda comercial produtora de uva de mesa premium. As videiras foram inoculadas com as BSP primeiramente após a poda drástica, e uma segunda inoculação foi realizada no período de enchimento das bagas. O arranjo fatorial foi 7 x 2 + 2, composto por sete tipos de BSP (PL1A, PL1B, LU10E, PL18E, PL1A+PL18E, PL1B+LU10E e o produto comercial BiomaPhos®), duas doses de fósforo (0% e 50% de P) e dois controles: um absoluto (sem inoculação e adubação) e um adubado (sem inoculação e com 100% da dose recomendada). O delineamento foi em blocos casualizados (DBC) com quatro repetições. Ao final do experimento, foram coletadas amostras de solo nas profundidades de 0-20 e 20-40 cm. Foram analisados atributos químicos (pH, P disponível, K+ trocável, N total e COT), microbiológicos (RBS, CBM, PBM, qCO2 e qMIC) e enzimáticos (fosfatase alcalina, beta-glicosidase, arilsulfatase e urease). Os resultados obtidos permitiram observar que as inoculações com as BSP promoveram incrementos em diversos atributos referentes à saúde do solo. O fósforo disponível no tratamento controle adubado apresentou teor de 213,31 mg kg⁻¹, enquanto a BSP LU10E apresentou 427 mg kg⁻¹ de P disponível com a dose de 0% de P; já com a dose de 50% de P, obteve-se 444,18 mg kg⁻¹. Houve, portanto, incrementos de 100,50% e 108,23%, respectivamente, com a inoculação dessa bactéria. A BSP PL18E, com 50% da dose de P, proporcionou um CBM de 101,90 mg kg⁻¹ em subsuperfície (20-40 cm), enquanto o valor dessa mesma variável com a aplicação de 100% da dose recomendada de P foi de 31,50 mg kg⁻¹, representando um aumento de 223,49%. A atividade da enzima fosfatase alcalina foi significativamente melhorada com as inoculações, principalmente com o consórcio PL1B+LU10E (50% de P), que apresentou valor de 2907,66 μg p-nitrofenol g⁻¹ h⁻¹, enquanto o controle 100% apresentou 1122,83 μg p-nitrofenol g⁻¹ h⁻¹, um aumento de 158,96%. Conclui-se que o uso de BSP nativas do semiárido brasileiro é eficiente na disponibilização de fósforo e promove melhorias na saúde do solo, além de possibilitar a redução de 50% da adubação fosfatada mineral no cultivo de uva de mesa no Vale do São Francisco.


  • Mostrar Abstract
  • To meet global food demand and overcome the problem of phosphorus (P) fixation in soils, producers use excessive amounts of phosphate fertilizers. This generates great concern, as the overuse of these inputs can impact natural resources, such as the depletion of phosphate rocks. Viticulture plays an important role in the Brazilian economy, and the São Francisco Valley, located in the states of Bahia and Pernambuco, stands out in the production and export of the fruit and its derivatives. Thus, to maintain vineyard productivity, high doses of phosphate fertilizer are applied, which can result in environmental problems. In this context, Phosphorus-Solubilizing Bacteria (PSB) emerge as a viable and sustainable alternative to make the nutrient available in the soil and meet part of the plants' demand. However, the literature presents few studies focusing on soil health after PSB inoculation in the field, especially in table grape cultivation. Thus, this research aimed to evaluate soil health using chemical, biological, and enzymatic indicators after inoculation with BSP, isolated from soils of the Brazilian semi-arid region, in grape cultivation in the São Francisco Valley. The experiment was conducted on a commercial farm producing premium table grapes. The vines were inoculated with BSP first after drastic pruning, and a second inoculation was performed during the berry filling period. The factorial arrangement was 7 x 2 + 2, composed of seven types of BSP (PL1A, PL1B, LU10E, PL18E, PL1A+PL18E, PL1B+LU10E and the commercial product BiomaPhos®), two phosphorus doses (0% and 50% P), and two controls: an absolute control (without inoculation and fertilization) and a fertilized control (without inoculation and with 100% of the recommended dose). The experimental design was a randomized complete block design (RCBD) with four replications. At the end of the experiment, soil samples were collected at depths of 0-20 and 20-40 cm. Chemical (pH, available P, exchangeable K+, total N, and TOC), microbiological (RBS, CBM, PBM, qCO2, and qMIC), and enzymatic (alkaline phosphatase, beta-glucosidase, arylsulfatase, and urease) attributes were analyzed. The results showed that inoculations with BSP promoted increases in several attributes related to soil health. Available phosphorus in the fertilized control treatment showed a content of 213.31 mg kg⁻¹, while BSP LU10E showed 427 mg kg⁻¹ of available P with a 0% P dose; with a 50% P dose, 444.18 mg kg⁻¹ was obtained. Therefore, there were increases of 100.50% and 108.23%, respectively, with the inoculation of this bacterium. BSP PL18E, with 50% of the P dose, provided a CBM of 101.90 mg kg⁻¹ in the subsurface (20-40 cm), while the value of this same variable with the application of 100% of the recommended P dose was 31.50 mg kg⁻¹, representing an increase of 223.49%. Alkaline phosphatase enzyme activity was significantly improved with inoculations, mainly with the PL1B+LU10E consortium (50% P), which showed a value of 2907.66 μg p-nitrophenol g⁻¹ h⁻¹, while the 100% control showed 1122.83 μg p-nitrophenol g⁻¹ h⁻¹, an increase of 158.96%. It is concluded that the use of native BSP from the Brazilian semi-arid region is efficient in making phosphorus available and promotes improvements in soil health, in addition to enabling a 50% reduction in mineral phosphate fertilization in table grape cultivation in the São Francisco Valley.

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  • RAUL GOMES DA SILVA
  • Dinâmica e Identificação das Fontes de Sedimentos em Bacia Hidrográfica Inserida no Núcleo de Desertificação de Cabrobó, Pernambuco

  • Orientador : YURI JACQUES AGRA BEZERRA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • YURI JACQUES AGRA BEZERRA DA SILVA
  • LIDIANE BULIGON
  • RENNAN CABRAL NASCIMENTO
  • Data: 27/02/2026
    Ata de defesa assinada:

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  • A bacia hidrográfica do riacho Cachoeirinha está localizada no Núcleo de
    Desertificação de Cabrobó (NDC), região do estado de Pernambuco caracterizada pela
    desertificação. Para isso, o método fingerprinting de sedimentos é uma abordagem de
    identificação das fontes de sedimentos que assimila as características dos sedimentos por suas
    propriedades, de forma que é possível identificar a origem e o caminho percorrido dos
    sedimentos até a rede de drenagem. Logo, o objetivo da pesquisa foi identificar as fontes de
    sedimentos e processos de mudanças do uso da terra que levam à degradação dos solos. O
    estudo identificou sedimentos originados de caatingas, caatingas desmatadas, margens de
    canais e estradas não pavimentadas. Também foram utilizadas regiões do curso do rio como
    fontes de sedimentos divididas entre alto, médio e baixo curso, visando avaliar os níveis de
    degradação das macrorregiões da drenagem da bacia. O estudo utiliza da fluorescência de raio
    X (FRX) para gerar as assinaturas geoquímicas. Foi utilizada a análise discriminante linear para
    selecionar o melhor conjunto de traçadores para a modelagem fingerprinting. Os metais póstransição
    Tl e Pb foram os melhores traçadores utilizados no estudo para separação das fontes
    de sedimentos, sendo fundamentais para a modelagem. A bacia do riacho Cachoeirinha
    apresentou a caatinga desmatada como principal fonte de sedimentos (~29%), em seguida,
    foram as margens de canais (~27%), caatinga nativa (~23%) e estradas não pavimentadas
    (~18%). Identificamos perda de carbono e maior mobilização de elementos químicos variados
    na caatinga desmatada. Também foram observados a maior concentração de silte na caatinga
    desmatada e indícios de perda de partículas no horizonte A. Nas regiões do curso do rio, o alto
    curso apresentou a maior entrega de sedimentos (~43%), enquanto que o baixo e médio curso
    tiveram contribuições similares (~28% cada). A elevada presença de barragens no baixo e
    médio curso diminui a conectividade hidrossedimentológica e retém grande parte dos
    sedimentos erodidos. Esses resultados fornecem base científica robusta para estratégias
    direcionadas de manejo e restauração da terra em regiões semiáridas, contribuindo para ações
    mais eficazes de mitigação da degradação do solo.

     


  • Mostrar Abstract
  • The Cachoeirinha watershed is located in the Cabrobó Desertification Center (NDC), a
    region in the state of Pernambuco characterized by desertification. For this purpose, the
    sediment fingerprinting method is an approach for identifying sediment sources by assimilating
    sediment characteristics based on their properties, making it possible to determine the origin
    and pathways of sediments to the drainage network. Therefore, the objective of this research
    was to identify sediment sources and land use change processes that lead to soil degradation.
    The study identified sediments originating from native caatinga, deforested caatinga, channel
    banks, and unpaved roads. River course regions were also considered as sediment sources and
    were divided into upper, middle, and lower reaches in order to assess the levels of degradation
    in the basin’s drainage macroregions. The study used X-ray fluorescence (FRX) to generate
    geochemical signatures. Linear discriminant analysis was applied to select the best set of tracers
    for the fingerprinting model. The post-transition metals Tl and Pb were the most effective
    tracers for distinguishing sediment sources and were fundamental to the modeling process. The
    Cachoeirinha basin showed deforested caatinga as the main sediment source (~29%), followed
    by channel banks (~27%), native caatinga (~23%), and unpaved roads (~18%). We identified
    carbon loss and greater mobilization of chemical elements in the deforested caatinga. We also
    observed a higher silt concentration in the deforested caatinga and evidence of particle loss in
    the A horizon. Among the river course regions, the upper reach had the highest sediment
    contribution (~43%), while the lower and middle reaches showed similar contributions (~28%
    each). The high number of dams in the lower and middle reaches reduces hydrosedimentological
    connectivity and retains much of the eroded sediment, thereby decreasing the
    contribution from these regions. These findings provide scientific support for targeted land
    management and restoration strategies in semiarid regions, contributing to more effective
    actions to mitigate soil degradation.

     

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  • LARISSA GONDIM PASCOAL DE OLIVEIRA
  • PEDOGÊNESE DE SOLOS COM CARÁTER RÚBRICO EM AMBIENTE DE MAR DE MORROS EM PERNAMBUCO, BRASIL

  • Orientador : VALDOMIRO SEVERINO DE SOUZA JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • VALDOMIRO SEVERINO DE SOUZA JUNIOR
  • JOSÉ COELHO DE ARAÚJO FILHO
  • MARCELO METRI CORREA
  • Data: 27/02/2026
    Ata de defesa assinada:

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  • Os solos tropicais representam um dos ecossistemas mais complexos e dinâmicos do planeta, devido à sua formação sob condições de intemperismo extremo e processos pedogenéticos como rubificação e xantização que resultaram em características físicas e químicas que impactam práticas de manejo agrícola. Dessa forma, o objetivo geral do trabalho é estudar a gênese do caráter rúbrico em solos do ambiente do Mar de Morros na zona da mata de Pernambuco visando entender a sua relação com a mineralogia, mudanças climáticas, fertilidade do solo e sua importância para fins taxonômicos. A área de estudo é composta por Latossolos, inseridos na região da zona da mata de Pernambuco. Foram avaliados os parâmetros químicos e físicos dos solos, a composição mineralógica do solo por difração de raios-X, extração seletiva de ferro, análise da composição química total por fluorescência de raios-X, micronutrientes, descontinuidade litológica, micromorfológia e análises estatísticas. Os quatro perfis de solo apresentaram forte similaridade morfológica e pedogenética, com perfis profundos, cores variando de amareladas para avermelhadas. Quimicamente, os solos apresentaram forte acidez, baixo conteúdo de bases trocáveis e elevada acidez potencial e Al³⁺ trocável. A CTC foi baixa, coerente com solos altamente intemperizados dominados por caulinita e óxidos de Fe/Al, com baixa disponibilidade de fósforo e alta fixação controlada pela mineralogia oxídica dos solos. Os teores de carbono orgânico foram maiores na superfície, diminuindo gradualmente com a profundidade. A extração seletiva de ferro e alumínio evidenciou maior concentração de óxidos cristalinos nos horizontes vermelhos e maior teor de óxidos de baixa cristalinidade em superfície, influenciados pela matéria orgânica. Os micronutrientes demonstraram sofrer influência das características químicas relacionadas principalmente a fertilidade dos solos. Os atributos mineralógicos confirmaram a relação entre os óxidos de ferro e as características físicas, químicas e morfológicas. A micromorfologa apresentou pedofeições que indicam que a mobilidade de Fe é governada, principalmente, pela hidrologia de poros e pelo fluxo preferencial. A análise multivariada confirmou a separação dos atributos dos solos relacionados aos horizontes vermelhos e amarelos. Os solos estudados no ambiente do Mar de Morros da Zona da Mata de Pernambuco foram classificados como Latossolos Amarelos Distróficos, com distinções no quarto nível categórico relacionadas à presença do caráter rúbrico, e como Ferralsols segundo a WRB. Os perfis apresentam horizonte B latossólico espesso, baixa atividade da argila, relação silte/argila reduzida e predominância de caulinita e óxidos de ferro cristalinos, confirmando estágio avançado de intemperismo e intensa dessilicação. Foi observado que o caráter rúbrico, conforme definido no SiBCS, é aplicado a solos que apresentam avermelhamento em profundidade, caracterizado por cor úmida com matiz mais vermelho que 5YR e valor menor ou igual a 4. No entanto, a definição atual desse caráter apresenta limitações operacionais, especialmente em relação ao critério do valor, sendo necessário revisão da redação do caráter rúbrico , visando maior coerência entre a classificação taxonômica e a variabilidade cromática observada em solos altamente intemperizados De forma geral, as evidências químicas, físicas, mineralógicas e micromorfológicas, indicam que o caráter rúbrico resulta da interação entre material de origem, intensidade do intemperismo, dessilicação e dinâmica das formas de ferro.


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  • Tropical soils represent one of the most complex and dynamic ecosystems on the planet, due to their formation under conditions of extreme weathering and pedogenic processes such as rubification and xanthization, which result in physical and chemical characteristics that impact agricultural management practices. Therefore, the overall objective of this study is to investigate the genesis of the rubric character in soils of the 'Sea of Hills' (Mar de Morros) environment in the Zona da Mata of Pernambuco, aiming to understand its relationship with mineralogy, climate change, soil fertility, and its taxonomic significance. The study area comprises Latosols (Oxisols) located in the Zona da Mata region of Pernambuco. Chemical and physical soil parameters were evaluated, along with mineralogical composition via X-ray diffraction (XRD), selective iron extraction, total chemical composition by X-ray fluorescence (XRF), micronutrients, lithological discontinuity, micromorphology, and statistical analyses. The four soil profiles exhibited strong morphological and pedogenic similarity, featuring deep profiles with colors ranging from yellowish to reddish. Chemically, the soils showed strong acidity, low exchangeable base content, and high potential acidity and exchangeable Al3+. The Cation Exchange Capacity (CEC) was low, consistent with highly weathered soils dominated by kaolinite and Fe/Al oxides, with low phosphorus availability and high fixation controlled by the soils' oxidic mineralogy. Organic carbon contents were higher at the surface, gradually decreasing with depth. Selective extraction of iron and aluminum revealed a higher concentration of crystalline oxides in the red horizons and a higher content of low-crystallinity oxides at the surface, influenced by organic matter. Micronutrients were influenced by chemical characteristics primarily related to soil fertility. Mineralogical attributes confirmed the relationship between iron oxides and physical, chemical, and morphological features. Micromorphology revealed pedofeatures indicating that Fe mobility is mainly governed by pore hydrology and preferential flow. Multivariate analysis confirmed the separation of soil attributes related to the red and yellow horizons. The soils studied in the Mar de Morros environment of the Pernambuco Zona da Mata were classified as Latossolos Amarelos Distróficos (Dystric Yellow Latosols) according to the SiBCS, with distinctions at the fourth categorical level related to the presence of the rubric character, and as Ferralsols according to the WRB system. The profiles feature a thick latosolic (oxico) B horizon, low clay activity, a reduced silt/clay ratio, and a predominance of kaolinite and crystalline iron oxides, confirming an advanced weathering stage and intense desilication. It was observed that the rubric character, as defined by the SiBCS, applies to soils showing subsoil reddening, characterized by a moist color with a hue redder than 5YR and a value $\le 4$. However, the current definition of this character presents operational limitations, especially regarding the 'value' criterion, necessitating a revision of the rubric character’s wording to ensure greater coherence between taxonomic classification and the chromatic variability observed in highly weathered soils. Overall, chemical, physical, mineralogical, and micromorphological evidence indicates that the rubric character results from the interaction between parent material, weathering intensity, desilication, and the dynamics of iron forms.

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  • GUSTAVO VIEIRA NUNES
  • ESTOQUES DE CARBONO E GEOQUÍMICA DE TECNOSSOLOS DE REJEITOS DE MINERAÇÃO APÓS QUATRO DÉCADAS

  • Orientador : YGOR JACQUES AGRA BEZERRA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AIRON JOSE DA SILVA
  • VALDOMIRO SEVERINO DE SOUZA JUNIOR
  • YGOR JACQUES AGRA BEZERRA DA SILVA
  • Data: 27/02/2026
    Ata de defesa assinada:

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  • A mineração de scheelita no semiárido brasileiro gera grandes volumes de rejeitos ricos em carbonatos e elementos-traço, constituindo um passivo ambiental relevante no semiárido. A construção de Tecnossolos a partir desses materiais é uma alternativa para restaurar áreas degradadas, mas ainda há lacunas quanto à estabilidade geoquímica e ao potencial de estoque de carbono. Este estudo avaliou, na Mina Brejuí (Currais Novos, Rio Grande do Norte), a maior mina de scheelita da América do Sul, em operação desde a década de 1940, os estoques de carbono orgânico (CO), inorgânico (CI) e total (CT), além da variabilidade espacial de atributos físicos e químicos de Tecnossolos após 40 anos de desenvolvimento. As rochas formadoras dos rejeitos apresentaram forte heterogeneidade mineralógica (mármore, tactito e gnaisse), controlando a alcalinidade e a composição geoquímica dos solos. Os Tecnossolos mantiveram pH fortemente alcalino (8,0–8,9) e textura predominantemente arenosa. Em quatro décadas, o CO aumentou de 0,02% para 0,63%, com incremento do estoque superficial de 0,89 para 25,80 Mg ha⁻¹ (≈30 vezes). O CI permaneceu dominante e praticamente estável (148,48 para 146,10 Mg ha⁻¹), refletindo a herança carbonática. Como resultado, o estoque total de carbono aumentou de 149,37 para 171,90 Mg ha⁻¹. Cobre (0,1–4,5 mg kg⁻¹), Ni (0,05–0,35 mg kg⁻¹) e Co (0,16–0,50 mg kg⁻¹) apresentaram baixas concentrações disponíveis, consistentes com o controle exercido pelo pH elevado e pelos carbonatos. A geoestatística evidenciou elevada heterogeneidade espacial, com zonas distintas de acúmulo de nutrientes e elementos potencialmente tóxicos. Apesar da estabilidade geoquímica, P e Mg permaneceram como limitações agronômicas sob ambiente carbonático. Em síntese, Tecnossolos derivados de rejeitos de scheelita no semiárido combinam alto estoque total de carbono, predominância de carbono inorgânico estável e baixa mobilidade de metais, evidenciando potencial relevante para recuperação ambiental e serviços ecossistêmicos em áreas pós-mineração.


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  • Scheelite mining in the Brazilian semi-arid region generates large volumes of tailings rich in carbonates and trace elements, constituting a significant environmental liability. The construction of Technosols from these materials represents an alternative for restoring degraded areas; however, knowledge gaps remain regarding their geochemical stability and carbon storage potential. This study evaluated, at Mina Brejuí (Currais Novos, Rio Grande do Norte), the largest scheelite mine in South America, operating since the 1940s, the stocks of organic carbon (OC), inorganic carbon (IC), and total carbon (TC), as well as the spatial variability of physical and chemical attributes of Technosols after 40 years of development. The tailings-forming rocks exhibited strong mineralogical heterogeneity (marble, tactite, and gneiss), controlling soil alkalinity and geochemical composition. The Technosols maintained strongly alkaline pH (8.0–8.9) and predominantly sandy texture. Over four decades, OC increased from 0.02% to 0.63%, with a rise in surface stock from 0.89 to 25.80 Mg ha⁻¹ (≈30-fold). IC remained dominant and nearly stable (148.48 to 146.10 Mg ha⁻¹), reflecting carbonate inheritance. As a result, total carbon stock increased from 149.37 to 171.90 Mg ha⁻¹. Copper (0.1–4.5 mg kg⁻¹), Ni (0.05–0.35 mg kg⁻¹), and Co (0.16–0.50 mg kg⁻¹) showed low available concentrations, consistent with control exerted by high pH and carbonates. Geostatistical analysis revealed pronounced spatial heterogeneity, with distinct zones of nutrient and potentially toxic element accumulation. Despite geochemical stability, P and Mg remained agronomic constraints under the carbonate-rich environment. Overall, Technosols derived from scheelite tailings in the semi-arid region combine high total carbon stocks, dominance of stable inorganic carbon, and low metal mobility, highlighting their potential for environmental restoration and ecosystem service provision in post-mining landscapes.

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  • LILIAN HORANNA ALVES DA SILVA
  • Eficiência fotossintética, estresse oxidativo e nutrição da cana-de-açúcar em relação a disponibilidade de ferro e manganês em solos arenosos do tabuleiro costeiro

  • Orientador : EMIDIO CANTIDIO ALMEIDA DE OLIVEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EMIDIO CANTIDIO ALMEIDA DE OLIVEIRA
  • MARIO DE ANDRADE LIRA JUNIOR
  • ALEXANDRE CAMPELO DE OLIVEIRA
  • Data: 03/03/2026
    Ata de defesa assinada:

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  • No Nordeste do Brasil, os tabuleiros costeiros destacam-se como importante polo agropecuário, especialmente no cultivo de cana-de-açúcar. Nessa formação geológica, a cultura é estabelecida em solos predominantemente arenosos e distróficos, que podem apresentar horizontes endurecidos em diferentes profundidades. Esses horizontes influenciam a percolação da água, favorecendo períodos de saturação e alterando as condições redox do solo, o que impacta diretamente a disponibilidade de nutrientes, como ferro (Fe) e manganês (Mn). Durante os períodos secos, as plantas cultivadas nessa região estão mais suscetíveis à deficiência desses micronutrientes, em razão da menor mobilidade e disponibilidade no solo. Em contrapartida, no período chuvoso, a presença de horizontes endurecidos e escuros (Bh) pode favorecer a saturação temporária do solo e aumentar a disponibilidade de Fe e Mn, especialmente sob condições redutoras. A cana-de-açúcar cultivada nesse ambiente edáfico frequentemente apresenta sintomas como clorose foliar característica de deficiência de ferro e estrias longitudinais associadas à deficiência de manganês, cujas manifestações podem variar ao longo do ciclo de cultivo. Nesse contexto o objetivo dessa pesquisa é avaliar doses de Fe e Mn em diferentes ambientes redox, promovido pelo regime hídrico das chuvas, e seus efeitos na nutrição, pigmentos fotossintéticos, bioquímica e produtividade da cana-de-açúcar cultivada nos solos arenosos dos tabuleiros costeiros do Nordeste. O experimento foi conduzido em solo arenoso classificado como Espodossolo Hidromórfico, em área comercial pertencente à Usina Japungu, situada no município de Santa Rita–PB, cultivada com cana-de-açúcar, no quarto ciclo de cana-soca da variedade RB92579.Os tratamentos foram distribuídos em delineamento de blocos casualizados, com três blocos, com esquema fatorial (6 x 2) + 1. Sendo 6 doses de Fe (1,5; 3,0; 6,0; 9,0; 12,0; e 15,0 kg. ha-1), utilizado como fonte (FeSO4), 2 doses de Mn, (1,5 e 3,0 kg. ha-1), tendo como fonte o (MnCO3), mais o tratamento controle que não recebeu aplicação dos micronutrientes. As avaliações foram realizadas em três momentos de variação pluviométrica na região, identificada como período chuvoso (maio/junho/25), início da estiagem (agosto/setembro/25) e máxima estiagem (novembro/dezembro/25). Na planta a fluorescência da clorofila e pigmentos fotossintéticos foram analisados para verificar a eficiência fotossintética, assim como o extravasamento de eletrólitos para avaliar a resposta antioxidativo da planta. No final do ciclo foi avaliada a reposta da planta aos tratamentos por meio de biometria de crescimento e quantificação da produtividade agroindustrial. Nos três períodos de avaliação, a adição de Fe e Mn promoveu incremento na produção de pigmentos fotossintéticos. A fluorescência da clorofila, por sua vez, foi negativamente influenciada no período de maior precipitação, sendo que as doses mais elevadas evidenciaram possível efeito tóxico desses micronutrientes. As plantas submetidas às menores doses de Fe e Mn apresentaram redução no extravasamento de eletrólitos, indicando menor dano às membranas celulares. Apesar dos efeitos benéficos observados na eficiência fotossintética e na atenuação do estresse oxidativo, o desenvolvimento vegetativo e a produtividade da cana-de-açúcar não foram significativamente influenciados pela aplicação de Fe e Mn no solo. Contudo, relações do tipo 1:1 ou 2:1 mostraram-se mais promissoras, por proporcionarem melhorias na dinâmica fotossintética e antioxidativa da planta com menor aporte de insumos, sem comprometer a produtividade.


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  • In the Northeast of Brazil, the coastal plateaus stand out as an important agricultural hub, especially in the cultivation of sugarcane. In this geological formation, crops are established on predominantly sandy and dystrophic soils, which may have hardened horizons at different depths. These horizons influence water percolation, favoring periods of saturation and altering the soil's redox conditions, which directly affects the availability of nutrients such as iron (Fe) and manganese (Mn). During dry periods, crops grown in this region are more susceptible to deficiencies of these micronutrients due to their lower mobility and availability in the soil. Conversely, during the rainy season, the presence of hardened and dark horizons (Bh) can promote temporary soil saturation and increase the availability of Fe and Mn, especially under reducing conditions. Sugarcane grown in this edaphic environment often exhibits symptoms such as leaf chlorosis characteristic of iron deficiency and longitudinal streaks associated with manganese deficiency, the manifestations of which may vary throughout the growth cycle. In this context, the objective of this research is to evaluate doses of Fe and Mn in different redox environments, influenced by the rainfall water regime, and their effects on the nutrition, photosynthetic pigments, biochemistry, and productivity of sugarcane grown in the sandy soils of the coastal plateaus of the Northeast. The experiment was conducted on sandy soil classified as Hydromorphic Spodosol, in a commercial area belonging to Usina Japungu, located in the municipality of Santa Rita–PB, cultivated with sugarcane, in the fourth ratoon cycle of the RB92579 variety. The treatments were arranged in a randomized block design, with three blocks, using a factorial scheme (6 x 2) + 1. There were 6 doses of Fe (1.5; 3.0; 6.0; 9.0; 12.0; and 15.0 kg ha-1), using FeSO4 as the source, 2 doses of Mn (1.5 and 3.0 kg ha-1), using MnCO3 as the source, plus a control treatment that did not receive any micronutrient application. Evaluations were carried out at three points corresponding to rainfall variation in the region, identified as the rainy period (May/June/25), the beginning of the dry season (August/September/25), and the peak of the dry season (November/December/25). In the plants, chlorophyll fluorescence and photosynthetic pigments were analyzed to assess photosynthetic efficiency, as well as electrolyte leakage to evaluate the plant's antioxidant response. At the end of the cycle, the plant's response to the treatments was evaluated through growth biometrics and quantification of agro-industrial productivity. In all three evaluation periods, the addition of Fe and Mn promoted an increase in the production of photosynthetic pigments. Chlorophyll fluorescence, in turn, was negatively affected during the period of highest rainfall, with the highest doses showing a possible toxic effect of these micronutrients. Plants subjected to the lowest doses of Fe and Mn showed a reduction in electrolyte leakage, indicating less damage to cell membranes. Despite the beneficial effects observed on photosynthetic efficiency and the mitigation of oxidative stress, the vegetative growth and productivity of sugarcane were not significantly influenced by the application of Fe and Mn to the soil. However, 1:1 or 2:1 type relationships proved to be more promising, as they provided improvements in the plant's photosynthetic and antioxidant dynamics with lower input requirements, without compromising productivity.

Teses
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  • JOEL JOSÉ DE ANDRADE
  • Fontes de fósforo e bactérias promotoras de crescimento de planta na dinâmica de fósforo no solo, desenvolvimento e nutrição da cana planta

  • Orientador : EMIDIO CANTIDIO ALMEIDA DE OLIVEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EMIDIO CANTIDIO ALMEIDA DE OLIVEIRA
  • GISELLE GOMES MONTEIRO FRACETTO
  • ALEXANDRE TAVARES DA ROCHA
  • DJALMA EUZEBIO SIMOES NETO
  • WILLAMS JOSE DE OLIVEIRA
  • Data: 23/02/2026
    Ata de defesa assinada:

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  • Melhorar a disponibilidade de fósforo (P) no solo e aumentar a eficiência da adubação fosfatada é o principal desafio da agricultura tropical. O objetivo deste estudo é identificar modificações na disponibilidade e frações de P no solo com uso de fontes de P associado com bactérias solubilizadoras de fosfato (BSP) e correlacioná-las com a nutrição, desempenho agrícola e industrial da cana-de-açúcar. Para isso, o estudo foi conduzido em dois sítios: TRAPICHE e JAPUNGU. Os tratamentos foram distribuídos em delineamento em blocos casualizados, com quatro blocos em esquema fatorial (3x2x2)+1. Sendo, três inoculantes com BSP, SI- sem BSP, Ps- Pseudomonas fluorescens e Ba – Bacillus subtilis. Duas fontes de P, FNR- Fosfato natural reativo e MAP – Fosfato monoamônico (MAP). Duas doses de P, P100% e P75% da recomendação de P2O5. Mais um controle CO- isento de inoculante e fertilizante fosfatado. Foram avaliados o teor de P-disponível e frações de P (P-Ca, P-Fe, P-Al) no solo, biometria, biomassa, nutrição e produtividade agrícola e industrial da cana-de-açúcar. Os dados obtidos foram submetidos aos testes de normalidade dos resíduos e homocedase das variâncias. O teste de Tukey foi aplicado para comparar as médias dos tratamentos. Os inoculantes, Ba e Ps, não aumentaram a disponibilidade de P no solo em nenhum dos sítios. A dose P100% aumentou teor de P-disponível em subsuperfície (10-20 e 20-30 cm) no sítio JAPUNGU. Neste sítio, o manejo Ps-MAP reduziu o teor de P-disponível no solo (10-20 e 20-30 cm). A altura de planta, diâmetro de colmo e biomassa total acumulada na parte aérea foram semelhantes entre as doses de P aplicadas em ambos os sítios. No sítio JAPUNGU, a dose P100% aumentou em 12% a produtividade do canavial. O FNR aumentou a biomassa da parte aérea na colheita (colmo, ponteiro e total). Enquanto no sítio JAPUNGU o FNR aumentou em 13% produtividade da cana-de-açúcar. No sítio TRAPICHE, o manejo Ps-MAP reduziu a biomassa total da planta até a colheita. O manejo Ps-MAP-P100% afetou negativamente o crescimento e a produtividade da cana-de-açúcar, principalmente no sítio JAPUNGU. Os efeitos dos manejos de adubação sob a qualidade do caldo e produtividade de açúcar foram discretos em ambos os sítios. No sítio JAPUNGU, os manejos P100% e Si-P100% aumentaram a produtividade de açúcar (Tonelada de açúcar por hectare – TAH). No sítio TRAPICHE, o manejo Si aumentou açúcares redutores (AR), e quando associado ao FNR (Si-FNR) reduziu Açucar Total Recuperável (ATR) e a pureza do caldo. Por tanto, para minimizar perda de produtividade no canavial é importante (i) evitar inoculação (Ps ou Ba); (ii) manter 100% da recomendação de P2O5; (iii) usar Fosfato Natural Reativo (FNR) como fonte de P e; (iv) não reduzir a dose de P2O5 na adubação com Fosfato Monoamônico (MAP) no Sítio JAPUNGU. No sítio TRAPICHE, a dose de P2O5 na adubação pode ser reduzida e é preferível usar FNR como fonte de P, principalmente, com 75% da dose de P recomendada (P75-FNR), é importante evitar inoculação com Ps, principalmente com MAP (Ps-MAP).


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  • Não se aplica.

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  • ARTUR HENRIQUE NASCIMENTO DA SILVA
  •  GÊNESE, GEOQUÍMICA E MINERALOGIA DE SOLOS SALINOS NA BACIA DO JATOBÁ, SEMIÁRIDO BRASILEIRO

     

  • Orientador : VALDOMIRO SEVERINO DE SOUZA JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • VALDOMIRO SEVERINO DE SOUZA JUNIOR
  • YGOR JACQUES AGRA BEZERRA DA SILVA
  • XOSÉ LOIS OTERO PEREZ
  • GABRIEL RAMATIS PUGLIESE ANDRADE
  • MARCELO METRI CORREA
  • Data: 26/02/2026

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  • O semiárido brasileiro apresenta solos com características peculiares, resultantes da in-teração entre clima (baixa pluviosidade <600 mm ano⁻¹, elevada evapotranspiração), materiais de origem diversos. Neste contexto, os solos aluviais da várzea do rio Moxotó, na Bacia do Jatobá (Ibimirim, Pernambuco), constituem sistemas de elevado potencial produtivo para agricultura irrigada, mas apresentam limitações relacionadas à salinidade e incertezas quanto à dinâmica de nutrientes essenciais como o potássio. Esta tese teve por objetivo investigar (1) as origens da salinização e seus efeitos pedogenéticos, e (2) os mecanismos de fixação e libe-ração de potássio em função da mineralogia das diferentes frações granulométricas. Foram amostrados dois perfis representativos de solos aluviais, aos quais se aplicaram análises quí-micas (composição iônica, condutividade elétrica, teores totais por fluorescência de raios X, potássio trocável e solúvel, capacidade de troca catiônica, extrações seletivas de Fe), minera-lógicas (difração de raios X, índice de saturação mineral, microscopia eletrônica de varredura acoplada à espectroscopia de energia dispersiva, micromorfologia), e ensaios de fixação de K nas frações terra fina seca ao ar, areia fina, silte, argila grossa e argila fina. Os resultados do primeiro capítulo demonstraram que a salinização é predominantemente controlada por fato-res de natureza geoquímica e hidrogeológica, não pela irrigação. Os horizontes superficiais apresentaram salinidade extrema com assinaturas iônicas dominadas por Na–Cl e Ca–SO₄, enquanto as águas de irrigação exibiram condutividade substancialmente inferior e composi-ção distinta. A modelagem geoquímica e as evidências estratigráficas indicaram dissolução de depósitos evaporíticos/lacustres subjacentes e transporte ascendente via flutuação do lençol freático como principal mecanismo de aporte salino. As respostas pedogenéticas incluíram gipsificação pronunciada (precipitação de gipsita em bioporos, crostas superficiais e horizon-tes subsuperficiais, com índices de saturação >1), calcificação incipiente em profundidade e gleização intermitente associada a condições redutoras temporárias. Os resultados do segundo capítulo revelaram que os solos apresentam teores totais de K₂O (3,9-4,1%) substancialmente superiores aos de solos tropicais intemperizados (1-2%), confirmando que há deposição pe-riódica de sedimentos ricos em minerais potássicos. Os teores de K trocável e K solúvel foram classificados como altos, embora apenas 4% do K total encontre-se prontamente disponível. Contrariamente à hipótese inicial, a fração silte (não a argila) constituiu o principal comparti-mento de fixação de K, mediada exclusivamente por vermiculita. A fração argila apresentou liberação de K, atribuída à alteração de ilita. A sequência de transformação mineralógica bio-tita → vermiculita → illita → caulinita reflete estágios progressivos de intemperismo que in-fluenciam a dinâmica de K. Conclui-se que a compreensão integrada dos processos pedogeo-químicos que controlam tanto a acumulação de sais quanto a dinâmica de nutrientes fornece base científica para classificação taxonômica mais realista, avaliação de riscos ambientais e delineamento de melhores estratégias de manejo para semiárido brasileiro.


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  • The Brazilian semi-arid region is characterized by soils with distinctive properties re sulting from the interaction between climate (low annual rainfall <600 mm yr⁻¹ and high evapotranspiration) and diverse parent materials. In this context, the alluvial soils of the Mox otó River floodplain, within the Jatobá Basin (Ibimirim, Pernambuco), represent systems with high productive potential for irrigated agriculture; however, they present limitations related to salinity and uncertainties regarding the dynamics of essential nutrients such as potassium (K). This thesis aimed to investigate: (1) the origins of salinization and its pedogenetic effects, and (2) the mechanisms of potassium fixation and release as a function of the mineralogy of dif ferent particle-size fractions. Two representative alluvial soil profiles were sampled and sub jected to chemical analyses (ionic composition, electrical conductivity, total elemental con tents by X-ray fluorescence, exchangeable and soluble potassium, cation exchange capacity, and selective Fe extractions), mineralogical analyses (X-ray diffraction, mineral saturation in dices, scanning electron microscopy coupled with energy-dispersive spectroscopy, and mi cromorphology), and K fixation experiments in the air-dried fine earth, fine sand, silt, coarse clay, and fine clay fractions. The results presented in the first chapter demonstrated that sali nization is predominantly controlled by geochemical and hydrogeological factors rather than by irrigation practices. Surface horizons exhibited extreme salinity with ionic signatures dom inated by Na–Cl and Ca–SO₄, whereas irrigation waters showed substantially lower electrical conductivity and distinct chemical composition. Geochemical modeling and stratigraphic evi dence indicated the dissolution of underlying evaporitic/lacustrine deposits and upward transport via water table fluctuation as the primary mechanism of salt input. Pedogenetic re sponses included pronounced gypsification (gypsum precipitation in biopores, surface crusts, and subsurface horizons, with saturation indices >1), incipient calcification at depth, and in termittent gleying associated with temporary reducing conditions. The second chapter re vealed that the soils exhibit total K₂O contents (3.9–4.1%) substantially higher than those typ ically reported for highly weathered tropical soils (1–2%), confirming periodic deposition of sediments enriched in K-bearing minerals. Exchangeable and soluble K contents were classi fied as high, although only 4% of total K is readily available. Contrary to the initial hypothe sis, the silt fraction (rather than the clay fraction) constituted the main compartment of K fixa tion, mediated exclusively by vermiculite. The clay fraction exhibited net K release, attributed to illite alteration. The mineralogical transformation sequence biotite → vermiculite → illite → kaolinite reflects progressive weathering stages that directly influence K dynamics. It is concluded that an integrated understanding of pedogeochemical processes controlling both salt accumulation and nutrient dynamics provides a scientific basis for more realistic taxo nomic classification, improved environmental risk assessment, and the development of more effective management strategies for irrigated agriculture in the Brazilian semi-arid region.

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  • VERÔNICA DE CASTRO LEAL
  • Consórcio entre leguminosas e gramíneas forrageiras: efeitos sobre a fixação biológica de N e a comunidade de bactérias de nódulos

  • Orientador : ANA DOLORES SANTIAGO DE FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA DOLORES SANTIAGO DE FREITAS
  • CYBELLE SOUZA DE OLIVEIRA
  • EVERARDO VALADARES DE SA BARRETTO SAMPAIO
  • CAROLINA ETIENNE DE ROSALIA E SILVA SANTOS
  • LINDETE MIRIA VIEIRA MARTINS
  • Data: 26/02/2026
    Ata de defesa assinada:

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  • Estudar as Florestas Tropicais Secas (FTS) é importante para entender sua dinâmica, sua capacidade produtiva e como preservá-la. Visto que com as mudanças climáticas estas áreas estão se expandindo e produzir nelas se torna essencial alimentar uma população mundial crescente. Ademais, as FTS são muito utilizadas para a produção de pastagens destinadas a alimentação animal. Assim, buscar alternativas sustentáveis no cultivo de forrageiras e o manejo mais adequado se faz necessário para a melhoria da produtividade e menor degradação ambiental. O consorcio gramínea-leguminosa vem se mostrando uma alternativa promissora para melhorar a biomassa e nutrição da pastagem. A introdução da leguminosa proporciona um maior aporte de nitrogênio (N) para ambas as culturas, pois se associam com bactérias que realizam a fixação biológica de nitrogênio. Logo, a leguminosa pode ser uma opção amiga do meio ambiente para o uso de adubos nitrogenados. Portanto, o presente trabalho tem como objetivo principal investigar o consorcio gramínea-leguminosa para a qualidade e sustentabilidade de pastagens no Semiárido pernambucano. Neste estudo serão realizados dois experimentos, um em casa de vegetação e outro em campo. Os tratamentos consistem em duas gramíneas (Cenchrus ciliaris e
    Urochloa mosambicensis) e duas leguminosas (Vigna unguiculata e Macropitilium lathyroides) combinados entre eles e solteiras. Em ambos os experimentos, serão analisados os parâmetros de produção de biomassa, parâmetros simbióticos, como nodulação, fixação biológica de N (através da análise isotópica do δ15N) e estimativa nutricional. No experimento em casa de vegetação, os rizóbios serão isolados e caracterizados em meio de cultura e, em seguida, serão avaliados geneticamente através da extração do DNA, amplificação pela técnica BOX-PCR e ARDRA. Para o experimento em campo serão avaliadas as atividades da biomassa microbiana do solo, fósforo microbiano, atividade enzimática, parâmetros bromatológicos, nutrientes foliares e a emissão de gases de efeito estufa. Como resultado, é esperado que se encontre alternativas sustentáveis que promovam uma maior produtividade e nutrição de forrageiras na FTS brasileira.


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  • The Brazilian Tropical Dry Forest (TDF), widely used for livestock production, faces productivity constraints associated with low soil fertility and irregular water availability, which are typical characteristics of semiarid regions. In this context, grass–legume intercropping has emerged as a sustainable strategy for pasture intensification, mainly due to the contribution of biological nitrogen fixation (BNF) and the improvement of the ecological functioning of the soil–plant microorganism system. The overall objective of this thesis was to evaluate the efficiency of grass–legume intercropping systems with respect to BNF contribution, nitrogen transfer among plant species, and the diversity of the bacterial community associated with root nodules, in contrasting soils of the Brazilian TDF. The experiments were conducted under greenhouse conditions using a randomized block design, with monocropping and intercropping systems involving the legumes Vigna unguiculata and Macroptilium lathyroides and the grasses Urochloa decumbens and Cenchrus ciliaris, cultivated in soils representative of the Sertão and Agreste regions of Pernambuco State. The contribution of BNF and nitrogen transfer were quantified using the 15N natural abundance technique, combined with the evaluation of shoot, root, and nodule biomass accumulation. In parallel, the nodular bacterial community was characterized in terms of phenotypic, genetic, and taxonomic diversity through microorganism isolation, morphological analyses, BOX-PCR, 16S rRNA gene sequencing, and phylogenetic analysis. The results showed that intercropping systems enhanced nitrogen transfer from legumes to grasses, increasing the proportion of nitrogen derived from the atmosphere in grasses, with variations depending on species combinations and soil type. Intercrops involving C. ciliaris and M. lathyroides stood out by combining higher forage production with a significant nitrogen input. Microbiological analyses revealed high bacterial diversity in root nodules, with predominance of the genus Brucella, along with the occurrence of several rhizobial and non-rhizobial genera. The composition of the nodular microbiota varied according to soil type, host plant, and intercropping system, with higher diversity observed in Sertão soils and in intercrops with C. ciliaris.

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  • JOSÉ ALFREDO NUNES
  • QUALIDADE DO SOLO, ECOFISIOLOGIA VEGETAL E ESTOQUES DE CARBONO SOB DIFERENTES SISTEMAS DE MANEJO EM POMARES DE MANGUEIRA E VIDEIRA DO VALE DO SÃO FRANCISCO

  • Orientador : EDIVAN RODRIGUES DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MÁRCIO RENATO NUNES
  • JOSÉ RAFAEL MARQUES DA SILVA
  • ALINE ALMEIDA SANTOS
  • EDIVAN RODRIGUES DE SOUZA
  • FELIPE JOSÉ CURY FRACETTO
  • Data: 05/03/2026
    Ata de defesa assinada:

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  • Em agroecossistemas irrigados do semiárido, a sustentabilidade produtiva depende de estratégias de manejo capazes de melhorar simultaneamente a fertilidade, a funcionalidade físico-hídrica e o funcionamento biológico do solo, fortalecendo a estabilização do carbono e a eficiência no uso de recursos. Esta tese avaliou, no Submédio do Vale do São Francisco, os efeitos de diferentes estratégias de fertilização e do aporte de resíduos orgânicos em pomares de mangueira (Mangifera indica L. cv. Palmer) e vinhedos comerciais (Vitis vinifera L. cv. BRS Vitória), integrando indicadores físicos, químicos, biológicos, compartimentos de carbono, fisiológicos e respostas agronômicas. Em pomares de mangueira, compararam-se vegetação nativa, ausência de fertilização, fertilização mineral, biofertilizantes associados a remineralizadores e uma estratégia combinada. A combinação de biofertilizantes e remineralizadores promoveu melhora ampla da saúde do solo ao longo do perfil (0-40 cm), elevando estoques e persistência do carbono e aprimorando atributos químicos, estruturais e biológicos, com o carbono atuando como eixo integrador das funções do solo, evidenciados no Índice de Saúde do Solo. Simultaneamente, a produtividade da mangueira variou de forma acentuada entre estratégias, atingindo os maiores rendimentos sob manejo combinado, sem evidências de estresse fisiológico, indicando que os ganhos produtivos foram majoritariamente mediados por mudanças coordenadas na condição do solo. Em vinhedos comerciais, manejos com diferentes níveis de aporte orgânico reorganizaram a arquitetura porosa e a conectividade hidráulica do perfil, que emergiram como reguladoras centrais da incorporação e redistribuição do carbono. Observou-se ainda um gradiente biológico-carbono, no qual atividades enzimáticas, carbono orgânico particulado e estoques totais refletiram trajetórias contrastantes entre consolidação de carbono estável e dinâmica do carbono particulado. Em conjunto, os resultados demonstram que estratégias baseadas em bioinsumos, remineralizadores e resíduos orgânicos podem elevar a funcionalidade do solo e o desempenho agronômico em sistemas irrigados do semiárido, desde que promovam uma arquitetura porosa funcional e um ambiente biológico ativo, capazes de integrar redistribuição de água, processamento enzimático e proteção do carbono no perfil.


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  • Não se aplica.

2025
Dissertações
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  • MÁRCIO JOSÉ PEREIRA
  • Desenvolvimento agronômico e acúmulo de nutrientes em sorgo inoculado com bactérias promotoras de crescimento de plantas

  • Orientador : FERNANDO JOSE FREIRE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FERNANDO JOSE FREIRE
  • FELIPE JOSÉ CURY FRACETTO
  • MARIO DE ANDRADE LIRA JUNIOR
  • Data: 31/01/2025
    Ata de defesa assinada:

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  • O uso de bactérias promotoras de crescimento de plantas pode ser uma alternativa para disponibilizar N e P, e aumentar a eficiência dos fertilizantes nitrogenados e fosfatados, potencializando a produtividade da cultura do sorgo. Diante do exposto, o objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito da inoculação de estirpes de bactéria na promoção de crescimento e produtividade da cultura do sorgo forrageiro. O experimento foi realizado em campo com a variedade de sorgo forrageiro BRS Ponta Negra, por um período de 104 dias. Utilizou-se o delineamento experimental em blocos casualizados, com 8 tratamentos e 4 repetições, totalizando 32 parcelas experimentais. Os tratamentos, consistiram na combinação da inoculação das sementes do sorgo com duas estirpes de bactérias e a adubação mineral, sendo eles: TA= testemunha absoluta; TN= testemunha nitrogenada, adubada com 100% do N recomendado; BM= Bacillus megaterium, BS= Bacillus subtillis, BM+BS= B. megaterium + B. subtillis, BM+N= B. megaterium + nitrogênio, BS+N= B. subtillis + nitrogênio e BM+BS+N= B. megaterium + B. subtillis, + nitrogênio. Para realizar a inoculação, as sementes de sorgo foram condicionadas em becker, e logo após, foram adicionados 37 mL da suspensão adesiva bacteriana (1,0 mL por semente), foram agitadas e mantidas na suspensão adesiva por 12 horas. Aos 82dias após o plantio (DAP) foram analisadas as seguintes variáveis: teores de clorofilas, N e P na folha índice. Aos 104 DAP na colheita foram avaliados a altura da planta, diâmetro do colmo, área foliar e índice de área foliar, produtividade de biomassa e o acúmulo de N e P no colmo, folhas, panícula e total. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância (ANOVA) em função dos tratamentos. Nas variáveis com efeitos foram significativos (Teste F, p ≤ 0,05), optou-se pela aplicação do teste de comparação de Scott-Knott (p ≤ 0,05). O uso de B. megaterium ede B. subtillis não apresentaram efeitos nos parâmetros biométricos avaliados, na área foliar e índice de área foliar em relação a testemunha nitrogenada. Entretanto, incrementos significativos foram obtidos quando comparados a utilização de B. megaterium e B. subtilis associadas ao N, com a testemunha nitrogenada, houve aumento de 27,18% e 17,43%, respectivamente, na clorofila total. Resultados positivos também ocorreram na produtividade de biomassa, a maior produtividade de MFPA (64,72 t ha-1) foi obtida com a inoculação de B. subtilis associada ao fertilizante nitrogenado, com incremento de 22,90% em relação a TN (52,66 t ha-1). A aplicação de B. megaterium também apresentou incremento na MFPA (60,45 t ha-1), com aumento de 14,79% em relação a TN. A inoculação de B. subtilis associada ao N permitiu os maiores acúmulos totais de N e P, incrementos de 28,11% e 34,46% respectivamente em relação a testemunha nitrogenada. A inoculação de B. subtillis associada ao N promoveu maior eficiência na absorção do N e P aplicado obtendo desempenho superior a testemunha nitrogenada, e consequentemente permitiu maior produtividade e maior acúmulo de nutrientes nas plantas de sorgo forrageiro.


  • Mostrar Abstract
  • The use of plant growth promoting bacteria can be an alternative to provide N and P, and increase the efficiency of nitrogen and phosphate fertilizers, enhancing the productivity of sorghum crops. In view of the above, the objective of this study was to evaluate the effect of inoculating bacterial strains in promoting growth and productivity of forage sorghum. The experiment was carried out in the field in forage sorghum, using the BRS Ponta Negra variety, for a period of 104 days. A randomized block experimental design was used, with 8 treatments and 4 replications, totaling 32 experimental plots. The treatments consisted of a combination of inoculation of sorghum seeds with two strains of bacteria and mineral fertilization. In the experiment, eight treatments with inoculants combined with nitrogen fertilization were evaluated: TA = absolute control; TN = nitrogen control, fertilized with 100% of the recommended N; BM = Bacillus megaterium, BS = Bacillus subtillis, BM + BS = B. megaterium + B. subtillis, BM + N = B. megaterium + nitrogen, BS + N = B. subtillis + nitrogen and BM + BS + N = B. megaterium + B. subtillis, + nitrogen. To perform the inoculation, the sorghum seeds were conditioned in a beaker, and immediately after, 37 mL of the bacterial adhesive suspension (1.0 mL per seed) were added, shaken and kept in the adhesive suspension for 12 hours. At 82 days after planting (DAP), the following variables were analyzed: chlorophyll, N and P contents in the index leaf. At 104 DAP at harvest, the plant height, stem diameter, leaf area and leaf area index, biomass productivity and accumulation of N and P in the stem, leaves, panicle and total were evaluated. The data obtained were subjected to analysis of variance (ANOVA) as a function of the treatments. In the variables with significant effects (F test, p ≤ 0.05), it was chosen to apply the Scott Knott comparison test (p ≤ 0.05). The use of B. megaterium and B. subtillis did not show any effects on the evaluated biometric parameters, leaf area and leaf area index in relation to the nitrogen control. However, significant increases were obtained when comparing the use of B. megaterium and B. subtilis associated with N, with the nitrogen control, there was an increase of 27.18% and 17.43%, respectively, in total chlorophyll. Positive results also occurred in biomass productivity, the highest MFPA productivity (64.72 t ha-1) was obtained with the inoculation of B. subtilis associated with nitrogen fertilizer, with an increase of 22.90% in relation to TN (52.66 t ha-1). The application of B. megaterium also showed an increase in BFPA (60.45 t ha-1), with an increase of 14.79% in relation to TN. The inoculation of B. subtilis associated with N allowed the highest total accumulations of N and P, increases of 28.11% and 34.46% respectively in relation to the nitrogen control. The inoculation of B. subtilis associated with N promoted greater efficiency in the absorption of the applied N and P, obtaining superior performance to the nitrogen control, and consequently allowed greater productivity and greater accumulation of nutrients in the forage sorghum plants.

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  • STEFFANY DAIANA DA COSTA BERTO
  • EFEITO RESIDUAL DE ADUBAÇÃO SILICATADA NA MORFOFISIOLOGIA E BIOQUÍMICA DA CANA-SOCA SOB ESTRESSE HÍDRICO

  • Orientador : EDIVAN RODRIGUES DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDIVAN RODRIGUES DE SOUZA
  • YGOR JACQUES AGRA BEZERRA DA SILVA
  • AIRON JOSE DA SILVA
  • Data: 24/02/2025
    Ata de defesa assinada:

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  • O uso do silício (Si) tem se destacado como um recurso eficaz na redução dos impactos do estresse hídrico em plantas. No entanto, ainda há a necessidade de investigar as fontes, efeitos residuais e as doses ideais para a cultura da cana-de-açúcar. Nesse sentido, essa pesquisa teve como objetivo avaliar as respostas fisiológicas, nutricionais e de crescimento da cultura ao efeito residual do fertilizante derivado de sílica amorfa (FSA) na mitigação dos danos causados pelo estresse hídrico em cana-soca. O experimento foi conduzido em blocos inteiramente casualizados com esquema fatorial 4 x 2, com quatro repetições, durante um período de 150 dias após o corte (DAC) correspondente a quatro doses residuais de fertilizante derivado de sílica amorfa, correspondente a 0,0; 78,0; 117,0 e 156,0 kg ha-1 de Si e dois níveis de umidade do solo (40% e 80% da capacidade máxima de retenção de água). Realizaram-se avaliações nos parâmetros de crescimento (altura - AC e diâmetro de colmo – DC, número de plantas – NP e área foliar - AF), biomassa (massa fresca -MFF e massa seca das folhas – MSF; massa fresca -MFC e massa seca do colmo – MSC), bioquímicos (fluorescência da clorofila, eficiência quântica fotoquímica - Fv/Fm, quantificação de clorofila – Chl a+b e carotenoides), fisiológicos (relações hídricas e trocas gasosas) e nutricionais (teores de Si, N, P, K e C na planta). O regime hídrico de 80% da CMRA com dose de 156 kg ha-1 promoveu aumentos na AC (+27,60%), DC (+5,87%), AF (+126,10%), MSF (+34,05%) e MSC (+78,40%) em comparação à 40% da CMRA. Aos 140 DAC a razão Fv/Fm apresentou valores de 0,66 e 0,71 para 40 e 80% da CMRA, respectivamente, na dose de 156 kg ha-1. Os teores de Chl a+b apresentaram aumentos de 66,28% (40% da CMRA) e 55,21% (80% da CMRA) na dose 156 kg ha-1 comparada à 0 kg ha-1. Aos 140 DAC o regime hídrico de 80% da CMRA com 156 kg ha-1 promoveu aumentos na fotossíntese (+16,93%), transpiração (+25,35%) e concentração interna de CO2 (+34,46%), em relação a 40% CMRA. Os teores foliares de Si foram 2,47 e 6,64 g kg-1 para as doses 0 e 156 kg ha-1, respectivamente. A dose de 156 kg ha-1 combinada com 40% da CMRA promoveu aumento nos teores de N (+27,14%), P (+84,60%) comparada a dose de 0 kg ha-1. A ordem de extração e exportação de macronutrientes e Si pela variedade RB041443 foi: K > N > Si > Ca > P > Mg em ambas CMRA. Conclui-se que o efeito residual das doses crescentes de silício atenuou os impactos do estresse hídrico na cana-soca, promovendo ajustamento osmótico, redução no extravasamento de eletrólitos e potencial hídrico foliar, melhorias nas trocas gasosas, pigmentos fotossintéticos e fluorescência da clorofila, maior acúmulo de biomassa e elevação dos teores foliares de nutrientes. Esses resultados oferecem base técnica para aprimorar o manejo sustentável da cana-de-açúcar em regiões com distribuição pluviométrica irregular, refletindo em maior tolerância ao déficit hídrico e melhor desempenho produtivo.


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  • The use of silicon (Si) has stood out as an effective tool for reducing the impacts of water stress on plants. However, there is still a need to investigate the sources, residual effects and ideal doses for sugarcane cultivation. In this sense, this research aimed to evaluate the physiological, nutritional and growth responses of the crop to the residual effect of fertilizer derived from amorphous silica (FSA) in mitigating the damage caused by water stress in ratoon sugarcane. The experiment was conducted in randomized blocks with a 4 x 2 factorial scheme, with four replications, during a period of 150 days after cutting (DAC) corresponding to four residual rates of fertilizer derived from amorphous silica, corresponding to 0.0; 78.0; 117.0, and 156.0 kg ha-1 of Si and two levels of soil moisture (40% and 80% of the maximum water retention capacity). Evaluations were carried out on growth parameters (height - SH and stalk diameter - SD, number of plants - NP and leaf area - LA), biomass (fresh mass - LFM and leaves dry mass - LDM; fresh mass - SFM, and stalk dry mass – SDM), biochemical (chlorophyll fluorescence, photochemical quantum efficiency - Fv/Fm, chlorophyll quantification – Chl a+b and carotenoids), physiological (water relations and gas exchange) and nutritional (Si, N, P, K and C in the plant). The water regime of 80% of MWRC with a dose of 156 kg ha-1 promoted increases in SH (+27.60%), SD (+5.87%), LA (+126.10%), LDM (+34.05%) and SDM (+78.40%), respectively, compared to 40% of MWRC. At 140 DAC the Fv/Fm ratio presented values of 0.66 and 0.71 for 40 and 80% of MWRC, respectively, at a dose of 156 kg ha-1. Chl a+b levels showed increases of 66.28% (40% of MWRC) and 55.21% (80% of MWRC) at a rate of 156 kg ha-1 compared to 0 kg ha-1. At 140 DAC, the water regime of 80% of MWRC with 156 kg ha-1 promotes increases in photosynthesis (+16.93%), transpiration (+25.35%) and internal CO2 concentration (+ 34.46%), in relation to 40% MWRC. The leaf Si contents were 2.47 and 6.64 g kg-1 for rates 0 and 156 kg ha-1, respectively. A rate of 156 kg ha-1 combined with 40% MWRC promoted an increase in contents of N (+27.14%), P (+84.60%) compared to a rate of 0 kg ha-1, respectively. The order of extraction and export of macronutrients and Si by the variety RB041443 was: K > N > Si > Ca > P > Mg, in both MWRC. It is concluded that the residual effect of increasing silicon rates mitigated the impacts of water stress in ratoon sugarcane by promoting osmotic adjustment, reducing electrolyte leakage and leaf water potential, and improving gas exchange, photosynthetic pigments, and chlorophyll fluorescence. These effects contributed to greater biomass accumulation and increased foliar nutrient content. These findings provide a technical basis for improving the sustainable management of sugarcane in regions with irregular rainfall distribution, resulting in greater drought tolerance and improved crop performance.

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  • LAURA MARIANA NASCIMENTO DE SANTANA
  • Variabilidade espacial e temporal de elementos terras raras em tecnossolos construídos a partir de rejeitos de mineração de scheelita no semiárido brasileiro

     

  • Orientador : YGOR JACQUES AGRA BEZERRA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • YGOR JACQUES AGRA BEZERRA DA SILVA
  • VALDOMIRO SEVERINO DE SOUZA JUNIOR
  • LUIZ HENRIQUE VIEIRA LIMA
  • Data: 27/02/2025
    Ata de defesa assinada:

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  • No Semiárido do Nordeste brasileiro, encontra-se a maior mina de scheelita da América do Sul, em operação desde a década de 1940. Porém, os rejeitos se acumulam em depósitos a céu aberto há décadas. Assim, a construção de tecnossolos usando esses rejeitos surge como alternativa para recuperar solos degradados, reconstruir paisagens e gerenciar resíduos de forma sustentável. No entanto, a natureza diversa dos rejeitos de mineração pode influenciar diretamente na geoquímica desses solos. Nesse contexto, dados sobre a geoquímica de elementos terras raras (ETRs) em tecnossolos no Brasil, especialmente no semiárido, ainda são escassos. Sendo assim, este trabalho avaliou a variabilidade espacial e temporal de ETRs em tecnossolos formados a partir de rejeitos de scheelita em uma cronossequência. O estudo ocorreu em Currais Novos, Rio Grande do Norte, na Mina Brejuí. Foram selecionados perfis de tecnossolos derivados de rejeitos da mineração de scheelita em uma cronossequência de 40 anos (2, 10 e 40 anos). Amostras deformadas e não deformadas dos horizontes e/ou camadas dos perfis e das superfícies (0 – 30 cm) foram coletadas para análises físicas, químicas e mineralógicas. Além disso, o rejeito original (tempo zero) também foi coletado e caracterizado. A concentração de ETRs nas rochas formadoras dos rejeitos da Mina Brejuí está relacionada à sua composição mineralógica. Tactito, gnaisse e mármore contêm minerais ricos em ETRs, principalmente feldspatos, biotita, alanita, apatita, epidoto, vesuvianita, titanita e carbonatos, com destaque para o gnaisse. A distribuição espacial e temporal dos ETRs nos tecnossolos foi heterogênea, com maiores concentrações em perfis jovens, associadas à fração argila e à maior CTC. Os tecnossolos apresentaram concentrações médias totais de ETRs superiores às identificadas em solos do Rio Grande do Norte. Em comparação aos solos de referência do Nordeste, os tecnossolos apresentaram concentrações mais altas de ETRPs e menores de ETRLs, refletindo a influência dos rejeitos. Os ETRLs mostraram maior mobilidade, enquanto os ETRPs, menos móveis, exibiram leve enriquecimento nos tecnossolos mais antigos, indicando retenção em minerais secundários. O fracionamento (LaN/SmN e GdN/YbN) evidenciou retenção diferencial entre ETRLs e ETRPs. A variabilidade espacial em pequena escala indicou redistribuição gradual e padrões mais homogêneos nos tecnossolos mais evoluídos, ressaltando a importância de mapear e monitorar a distribuição de ETRs para compreender seu comportamento geoquímico e orientar o manejo de tecnossolos derivados de rejeitos de mineração.

     


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  • In the Semi-arid region of Northeastern Brazil lies the largest scheelite mine in South America, which has been in operation since the 1940s. However, mining waste has been accumulating in open-air deposits for decades. Thus, the construction of technosols using these wastes emerges as an alternative for the rehabilitation of degraded soils, landscape reconstruction, and sustainable waste management. Nevertheless, the heterogeneous nature of mining waste can directly influence the geochemistry of these soils. In this context, data on the geochemistry of rare earth elements (REEs) in technosols in Brazil — particularly in the semi-arid region — remain scarce. Therefore, this study assessed the spatial and temporal variability of REEs in scheelite mine waste technosols over a 40-year period. This study was carried out in Currais Novos, Rio Grande do Norte, at the Brejuí Mine. Profiles of technosols derived from scheelite mining waste were selected across a 40-year chronosequence (2, 10, and 40 years). Undisturbed and disturbed samples from the horizons and/or layers of the soil profiles, as well as from the surface layer (0 – 30 cm), were collected for physical, chemical, and mineralogical analyses. Additionally, freshly generated waste material (time zero) was also collected and characterized. The spatial and temporal distribution of REEs in the technosols proved heterogeneous, with higher concentrations in younger profiles, associated with the clay fraction and greater cation exchange capacity. Minerals inherited from waste, combined with pedogenetic processes under semi-arid conditions, generated high spatial variability of REEs, as evidenced by distinct distribution patterns over the 40 years. Tactite, gneiss, and marble contain REE-rich minerals—chiefly feldspars, biotite, allanite, apatite, epidote, vesuvianite, titanite, and carbonates—with the highest enrichment in gneiss. Over the chronosequence, light REEs (LREEs) showed greater mobility, whereas heavy REEs (HREEs), less mobile, displayed slight enrichment in older technosols, suggesting retention in secondary minerals. Fractionation indices (LaN/SmN and GdN/YbN) highlighted differential retention between LREEs and HREEs. Compared to reference soils from Northeastern Brazil, the technosols had higher HREE concentrations and lower LREE values, reflecting the influence of mining waste. At small spatial scales, progressive redistribution and more homogeneous patterns were observed in the most developed technosols, underscoring the need to map and monitor REE distribution to understand their geochemical behavior and guide the management of mining-waste-derived technosols.

     

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  • LEONARDO CRISTIANO DA SILVA FREITAS
  • Caracterização de saprolitos e solums rasos derivados de rochas cristalinas no semiárido pernambucano

     

  • Orientador : JEAN CHEYSON BARROS DOS SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JEAN CHEYSON BARROS DOS SANTOS
  • ANTONIO CARLOS DE AZEVEDO
  • LUCAS RESMINI SARTOR
  • Data: 27/02/2025

  • Mostrar Resumo
  • Os solums rasos, solums com profundidades inferiores a 50 cm, ocupam vastas áreas do semiárido pernambucano. No contexto atual de mudanças climáticas, a busca por estratégias de uso da terra sustentáveis, que atendam às demandas de pequenos agricultores em regiões semiáridas, tem ganhado destaque. Dentre os componentes das paisagens semiáridas, destacam-se os solums rasos; entretanto, sua potencialidade agrícola é frequentemente subestimada devido à profundidade limitada, sendo considerado inadequado para a agricultura por muitas agências de fomento. Embora diferentes características do regolito sejam reconhecidas por contribuírem para a potencialidade agrícola dos solos, a influência do saprolito subjacente aos solums rasos ainda é pouco conhecida. Dessa forma, o objetivo, por meio deste estudo, é Caracterizar os atributos morfológicos, mineralógicos, físicos e químicos de solums rasos e respectivos saprolitos derivados de rochas cristalinas no semiárido pernambucano. Para isso, foram coletadas amostras de solums rasos e respectivos saprolitos provenientes de diferentes rochas cristalinas em três perfis localizados nos municípios de Gravatá, Serra Talhada e Floresta (PE), visando abarcar um gradiente climático com diferentes contextos semiáridos. Em campo, foi realizada a descrição morfológica e a classificação do conjunto solum-saprolito. Em seguida, foram coletadas amostras deformadas e indeformadas para as análises físicas, químicas e mineralógicas em laboratório, seguindo as metodologias padrão da Embrapa (2017). Nas propriedades físicas, destacou-se o aumento dos teores de argila nos horizontes saprolíticos do Neossolo, enquanto no Planossolo e Luvissolo os maiores teores ocorreram Bt, permanecendo alto nos saprolitos. A areia total foi mais elevada no horizonte A e nos saprolitos, com predomínio da fração grossa. A ADA acompanhou os teores de argila, sendo mais alta nos horizontes Bt e Cr1 de P2 e P3, e menor em P1. O grau de floculação foi baixo em todos os perfis, especialmente em P3, indicando maior risco de dispersão e erosão. A densidade do solo foi menor nos horizontes do solum de P1 e P2, e em todos os horizontes de P3, com maiores limitações no saprolito. A porosidade foi maior nos horizontes do Solum e reduzida no saprolito. Os atributos químicos revelaram altos teores de bases trocáveis nos horizontes saprolíticos, com uma CTC potencial variando de 98,8 mmolc kg-1,no Neossolo Litólico, a 504,5 mmolc kg-1,no Luvissolo Crômico, além de baixas concentrações de Al³⁺, baixa porcentagem de sódio trocável (PST) e valores elevados de fósforo, especialmente no Cr2 do Planossolo Háplico, chegando a 387 mg kg-1. Essas características indicam que os saprolitos podem melhorar a capacidade de retenção de nutrientes e a disponibilidade de elementos essenciais para o desenvolvimento das culturas em áreas de solums rasos. A presença de raízes no saprolito reforçam a importância desses horizontes abaixo dos solums rasos. A mineralogia demostrou que os saprolitos contêm argila do tipo 2:1, como esmectitas e vermiculitas, e minerais primários, do grupo das micas e feldspatos, que podem funcionar como uma reserva de nutrientes. Conclui-se que, embora os solums rasos apresentem limitações específicas, sobretudo relacionadas aos atributos físicos, os horizontes saprolíticos revelam características químicas favoráveis que podem contribuir para a ampliação do uso agrícola desses solos no semiárido. Tais potencialidades são relevantes para camponeses e pequenos agricultores que manejam essas áreas no polígono das secas.

     


  • Mostrar Abstract
  • Shallow solums, defined as solums with depths of less than 50 cm, occupy vast areas of the semi-arid region of Pernambuco. In the current context of climate change, the search for sustainable land use strategies that meet the needs of small farmers in semi-arid regions has gained prominence. Among the components of semi-arid landscapes, shallow solums stand out; however, their agricultural potential is often underestimated due to their limited depth, leading many funding agencies to consider them unsuitable for agriculture. Although various characteristics of the regolith are recognized as contributing to the agricultural potential of soils, the influence of the saprolite underlying shallow solums remains poorly understood. Therefore, this study aims to characterize the morphological, mineralogical, physical, and chemical attributes of shallow solums and their respective saprolites derived from crystalline rocks in the semi-arid region of Pernambuco. To this end, samples of shallow soils and their respective saprolites were collected from different crystalline rocks in three profiles located in the municipalities of Gravatá, Serra Talhada, and Floresta (PE), aiming to cover a climatic gradient with different semi-arid contexts. In the field, morphological descriptions and classifications of the solum–saprolite systems were carried out. Deformed and undeformed samples were then collected for physical, chemical, and mineralogical analyses in the laboratory, following the standard methodologies of Embrapa (2017). In the physical properties, an increase in clay content was observed in the saprolitic horizons of the Entisol, while in the Planosol and Luvisol, the highest clay contents were found in the Bt horizon and remained high in the saprolites. Total sand was higher in the A horizon and in the saprolites, with a predominance of the coarse fraction. Dispersed clay content followed the clay levels, being higher in the Bt and Cr1 horizons of profiles 2 and 3, and lower in profile 1. The degree of flocculation was low in all profiles, especially in profile 3, indicating a greater risk of dispersion and erosion. Soil bulk density was lower in the solum horizons of profiles 1 and 2, and in all horizons of profile 3, with greater limitations found in the saprolite. Porosity was higher in the solum horizons and reduced in the saprolite. The chemical attributes revealed high levels of exchangeable bases in the saprolitic horizons, with a potential CEC ranging from 98.8 mmolc kg⁻¹ in the Litholic Entisol to 504.5 mmolc kg⁻¹ in the Chromic Luvisol, as well as low concentrations of Al³⁺, low exchangeable sodium percentage (ESP), and high phosphorus values, especially in the Haplic Planosol, reaching 387 mg kg⁻¹. These characteristics indicate that saprolites can enhance nutrient retention capacity and the availability of essential elements for crop development in areas with shallow solums. The presence of roots in the saprolite reinforces the importance of these horizons beneath shallow solums. Mineralogical analysis showed that the saprolites contain 2:1 clay minerals, such as smectites and vermiculites, as well as primary minerals from the mica and feldspar groups, which can serve as nutrient reserves. It is concluded that, although shallow solums present specific limitations, particularly related to physical attributes, the saprolitic horizons reveal favorable chemical characteristics that can contribute to expanding the agricultural use of these soils in the semi-arid region. These potentialities are especially relevant for peasants and small farmers who manage such areas in the drought polygon.

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  • LOHANA SILVA TORQUATO
  • Metais pesados em solos de manguezais dos estados da Bahia e Pernambuco

  • Orientador : CAROLINE MIRANDA BIONDI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CAROLINE MIRANDA BIONDI
  • YGOR JACQUES AGRA BEZERRA DA SILVA
  • GABRIEL HENRIQUE MÁXIMO CLARINDO SILVA
  • Data: 27/02/2025
    Ata de defesa assinada:

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  • A crescente contaminação do ecossistema manguezal tem enfatizado a necessidade de compreender os impactos ambientais decorrentes da ação humana. Os estados da Bahia e Pernambuco possuem 25% e 7%, respectivamente, da área total de manguezais do nordeste do Brasil. Esses estados possuem áreas de intensa atividade industrial e urbana no entorno dos manguezais, e fazem parte de importantes sistemas de abastecimento de água das regiões metropolitanas, no entanto, ainda são escassas as avaliações de riscos associados à interferência antrópica nesses ambientes. Dessa forma, o trabalho tem por objetivo determinar teores de metais pesados em solos de manguezais da Bahia e Pernambuco e avaliar sua distribuição ao longo dos rios, relacionando com frações granulométricas do solo. Para caracterização da área, foram realizadas coletas de amostras de solos de manguezais em áreas com histórico de contaminação no rio Botafogo e Canal de Santa Cruz, em Pernambuco, e rios Subaé, São Paulo e Paraguaçu, na Bahia. Em cada estuário, selecionaram-se três pontos de coleta: inferior, médio e superior do estuário, totalizando 15 áreas georreferenciadas. Em cada área foram coletadas três amostras compostas a 10 m da margem e três a 30 m da margem, totalizando 6 parcelas, nas profundidades de 0-5 e 5-10 cm. As amostras foram preparadas e analisadas para determinar os teores ambientalmente disponíveis de cádmio (Cd), cromo (Cr), cobre (Cu), chumbo (Pb), níquel (Ni) e zinco (Zn) por meio do método USEPA 3051a, com digestão em micro-ondas e determinação por Espectroscopia de Emissão Atômica por Plasma Acoplado Indutivamente (ICP-OES). A granulometria do solo foi realizada pelo método da micropipeta após pré-tratamento para a remoção de sais e matéria orgânica. Os resultados indicam que, no estado da Bahia, houve elevadas concentrações de Cd em todos os pontos analisados no rio Subaé, chegando a 2,83 mg kg-1, excedendo valores orientadores para sedimentos, demonstrando a necessidade de investigação e monitoramento da área. O rio São Paulo e Paraguaçu apresentaram níveis seguros de toxicidade determinados pelas agências ambientais internacionais e nacionais. Em Pernambuco, os teores médios de metais obtidos no rio Botafogo chegaram a: Cd (0,10 mg kg-1), Cr (35,30 mg kg-1), Cu (10,80 mg kg-1), Ni (8,88 mg kg-1), Pb (18,80 mg kg-1) e Zn (31,50 mg kg-1), no entanto, não classificam efeito tóxico provável por nenhum dos metais, ficando dentro dos valores de referência. O Canal de Santa Cruz apresentou concentrações ainda menores, evidenciando baixa contaminação. Verificou-se que, o rio Subaé, na Bahia, apresentou a maior contaminação por Cd, chegando a 2,80 mg kg-1, o metal de maior risco toxicológico. Em Pernambuco, os teores de metais foram mais baixos, com o Canal de Santa Cruz apresentando níveis inferiores aos do rio Botafogo, indicando baixa contaminação. Conclui-se que os impactos dos metais estudados são moderados, no entanto, ressalta-se a necessidade do monitoramento contínuo na região para mitigação de impactos decorrentes da contaminação por metais pesados e direcionamento do estudo para acionamento de políticas públicas.


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  • The increasing contamination of the mangrove ecosystem has emphasized the need to understand the environmental impacts resulting from human action. The states of Bahia and Pernambuco hold 25% and 7%, respectively, of the total mangrove area in the Northeast of Brazil. These states have areas of intense industrial and urban activity around the mangroves and are part of important water supply systems for metropolitan regions. However, assessments of risks associated with anthropogenic interference in these environments are still scarce. In this way, the objective of this study is to determine heavy metal contents in mangrove soils of Bahia and Pernambuco and to evaluate their distribution along the rivers, relating them to the granulometric fractions of the soil. For area characterization, soil samples were collected from mangrove areas with a history of contamination in the Botafogo River and Santa Cruz Channel, in Pernambuco, and the Subaé, São Paulo, and Paraguaçu rivers, in Bahia. In each estuary, three sampling points were selected: lower, middle, and upper estuary, totaling 15 georeferenced areas. In each area, three composite samples were collected 10 m from the bank and three 30 m from the bank, totaling 6 plots, at depths of 0–5 and 5–10 cm. The samples were prepared and analyzed to determine the environmentally available contents of cadmium (Cd), chromium (Cr), copper (Cu), lead (Pb), nickel (Ni), and zinc (Zn), using the USEPA 3051A method, with microwave digestion and determination by Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroscopy (ICP-OES). Soil granulometry was performed by the micropipette method after pretreatment for the removal of salts and organic matter. The results indicate that, in the state of Bahia, high concentrations of Cd were found at all analyzed points in the Subaé River, reaching 2.83 mg kg⁻¹, exceeding guideline values for sediments, demonstrating the need for investigation and monitoring of the area. The São Paulo and Paraguaçu rivers presented safe toxicity levels determined by international and national environmental agencies. In Pernambuco, the average metal contents obtained in the Botafogo River reached: Cd (0,10 mg kg⁻¹), Cr (35,30 mg kg⁻¹), Cu (10,80 mg kg⁻¹), Ni (8,88 mg kg⁻¹), Pb (18,80 mg kg⁻¹), and Zn (31,50 mg kg⁻¹), however, they do not classify as probable toxic effect for any of the metals, remaining within the reference values. The Santa Cruz Channel showed even lower concentrations, evidencing low contamination. It was verified that the Subaé River, in Bahia, showed the highest contamination by Cd, reaching 2,80 mg kg⁻¹, the metal with the greatest toxicological risk. In Pernambuco, metal contents were lower, with the Santa Cruz Channel showing lower levels than the Botafogo River, indicating low contamination. It is concluded that the impacts of the studied metals are moderate; however, the need for continuous monitoring in the region is emphasized, in order to mitigate impacts resulting from heavy metal contamination and guide the study towards the activation of public policies.

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  • CAIO NUNES GONÇALVES
  • Lodo de esgoto e seu biochar: Efeitos em atributos químicos e microbiológicos do solo e no desenvolvimento inicial da cana-de-açúcar

  • Orientador : ADEMIR DE OLIVEIRA FERREIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADEMIR DE OLIVEIRA FERREIRA
  • FELIPE JOSÉ CURY FRACETTO
  • RENATO LEMOS DOS SANTOS
  • Data: 28/02/2025
    Ata de defesa assinada:

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  • O crescimento populacional tem impulsionado um aumento significativo na geração diária de resíduos, pressionando os recursos ambientais e ocasionando processos degradativos que resultam na redução dos teores de matéria orgânica nos solos. Esse problema é agravado pelo cultivo da cana-de-açúcar, especialmente em solos arenosos, exigindo ações mitigadoras. A aplicação de resíduos orgânicos surge como solução, com destaque para o lodo de esgoto e o biochar, que têm grande potencial agrícola. Nesse contexto, o objetivo desse estudo foi de avaliar os impactos do uso do lodo de esgoto e seu biochar nas características químicas e biológicas de um solo arenoso, bem como no desenvolvimento inicial da cana-de-açúcar. O experimento foi conduzido em casa de vegetação com delineamento inteiramente casualizado contendo 7 tratamentos (biochar de lodo de esgoto na dose 20 t ha-1 (B20); lodo de esgoto na dose 40 t ha-1 (L40); fertilizante mineral (NPK); 40 t ha-1 da combinação de biochar + lodo nas proporções 50%:50% (B50:L50), 75%:25% (B75:L25), 25%:75% (B25:L75); e testemunha). As coletas de solo foram realizadas aos 7, 15, 30, 60 e 120 dias para avaliação dos parâmetros microbiológicos (carbono da biomassa (Cmic), respiração basal (C-CO2), quociente metabólico (qCO2) e microbiano (qMic)) e químicos (amônio (NH4+), nitrato (NO3-) e fósforo (P) disponível). Também foi realizada a avaliação do carbono orgânico total (COT) e particulado (CMOP) e de seus estoques, além da coleta da folha diagnóstica para avaliação nutricional e da planta para estimativa da produção de matéria seca. O desenvolvimento inicial da cana-de-açúcar foi avaliado por meio de análises biométricas, constituídas por altura do colmo (AC), diâmetro do colo (DC) e número de perfilhos (NP), com quatro medições a cada 30 dias após o plantio. O lodo de esgoto isoladamente (L40) demonstrou melhores estimativas de Cmic (273,34 mg kg-1), qCO2 (0,27 mg C-CO2 mg-1 Cmic dia-1) e qMic (2,71%) aos 15 dias, indicando que houve uma maior eficiência microbiana na utilização do C proveniente dessa fonte orgânica e nessa dose aplicada. Os maiores valores nos teores de NH4+ e NO3- foram para os tratamentos B25:L75 (12,15 mg kg-1 aos 7 dias) e L40 (38,51 mg kg-1 aos 30 dias), respectivamente. Para os teores de P, todos os tratamentos com lodo de esgoto e biochar foram eficientes na sua disponibilização, com destaque para o B75:L25 (62,36 mg kg-1) aos 15 dias. O tratamento B20 apresentou os maiores teores de COT (14,72 g kg-1) e estoque de COT (45,32 ton ha-1) em relação aos demais, exceto quando comparado ao L40. Por outro lado, o B20 mostrou o menor valor para CMOP e estoque de CMOP, com cerca de 41,52% e 34,66% menor que a testemunha, respectivamente, o que demonstra a grande estabilidade do biochar utilizado. Houve uma limitação na nutrição da cana-de-açúcar, com resultados inferiores aos teores mínimos recomendados. Porém, os resultados foram similares ao NPK e superiores à testemunha, o que confirma o valor nutricional do lodo de esgoto e do seu biochar. Os parâmetros biométricos não apresentaram diferenças significativas, exceto para a AC, com maiores valores para B20 (209 cm) e NPK (206 cm) aos 120 dias. Para a matéria seca, todos os tratamentos foram superiores à testemunha, sendo notado uma diferença de até 99,40% entre o B75:25 e testemunha, maior e menor valor de média, respectivamente. Conclui-se que a dose aplicada de lodo de esgoto e do seu biochar podem influenciar as características químicas e microbiológicas do solo, com destaque para o L40, o qual possibilitou resultados positivos na maioria dos parâmetros avaliados.


  • Mostrar Abstract
  • Population growth has led to a significant increase in daily waste generation, putting pressure on environmental resources and causing degradation processes that result in reduced organic matter content in soils. This problem is aggravated by sugarcane cultivation, especially in sandy soils, requiring mitigating measures. The application of organic waste has emerged as a solution, with particular emphasis on sewage sludge and biochar, which have great agricultural potential. In this context, the objective of this study was to evaluate the impacts of the use of sewage sludge and its biochar on the chemical and biological characteristics of a sandy soil, as well as on the initial development of sugarcane. The experiment was conducted in a greenhouse with a completely randomized design containing 7 treatments (sewage sludge biochar at a dose of 20 t ha-1 (B20); sewage sludge at a dose of 40 t ha-1 (L40); mineral fertilizer (NPK); 40 t ha-1 of the combination of biochar + sludge in the proportions 50%:50% (B50:L50), 75%:25% (B75:L25), 25%:75% (B25:L75); and control). Soil samples were collected at 7, 15, 30, 60 and 120 days to evaluate microbiological (biomass carbon (Cmic), basal respiration (C-CO2), metabolic quotient (qCO2) and microbial (qMic)) and chemical (ammonium (NH4+), nitrate (NO3-) and available phosphorus (P)) parameters. Total organic carbon (TOC) and particulate organic carbon (CMOP) and their stocks were also evaluated, in addition to the collection of diagnostic leaves for nutritional evaluation and of the plant to estimate dry matter production. The initial development of sugarcane was evaluated through biometric analyses, consisting of stalk height (AC), stem diameter (DC) and number of tillers (NP), with four measurements every 30 days after planting. Sewage sludge alone (L40) showed better estimates of Cmic (273.34 mg kg-1), qCO2 (0.27 mg C-CO2 mg-1 Cmic day-1) and qMic (2.71%) at 15 days, indicating that there was greater microbial efficiency in the use of C from this organic source and at this applied dose. The highest values of NH4+ and NO3- were for treatments B25:L75 (12.15 mg kg-1 at 7 days) and L40 (38.51 mg kg-1 at 30 days), respectively. For P levels, all treatments with sewage sludge and biochar were efficient in its availability, with emphasis on B75:L25 (62.36 mg kg-1) at 15 days. Treatment B20 presented the highest TOC contents (14.72 g kg-1) and TOC stock (45.32 ton ha-1) in relation to the others, except when compared to L40. On the other hand, B20 showed the lowest value for CMOP and CMOP stock, with approximately 41.52% and 34.66% lower than the control, respectively, which demonstrates the great stability of the biochar used. There was a limitation in the nutrition of sugarcane, with results lower than the minimum recommended levels. However, the results were similar to NPK and higher than the control, which confirms the nutritional value of sewage sludge and its biochar. The biometric parameters did not show significant differences, except for AC, with higher values for B20 (209 cm) and NPK (206 cm) at 120 days. For dry matter, all treatments were superior to the control, with a difference of up to 99.40% being noted between B75:25 and the control, with the highest and lowest average values, respectively. It is concluded that the applied dose of sewage sludge and its biochar can influence the chemical and microbiological characteristics of the soil, with emphasis on L40, which allowed positive results in most of the parameters evaluated.

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  • ANDRÉ VINÍCIUS CRISPINIANO DE OLIVEIRA
  • Metais pesados em solos dos biomas brasileiros monitorados pelo Programa de Pesquisa em Biodiversidade

  • Orientador : CAROLINE MIRANDA BIONDI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CAROLINE MIRANDA BIONDI
  • ANA CAROLINA BORGES LINS E SILVA
  • CLARISSA BUARQUE VIEIRA
  • Data: 28/02/2025
    Ata de defesa assinada:

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  • Os metais pesados podem representar risco à micro e macrofauna devido à sua toxicidade e potencial de bioacumulação, entrando na cadeia trófica e prejudicando a saúde humana. Sua presença pode ser natural, decorrente do intemperismo de rochas, ou advinda de atividades antrópicas. O Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação criou, em 2004, o Programa de Pesquisa em Biodiversidade (PPBIO), para atender às metas da Convenção sobre Diversidade Biológica, em resposta a crescente preocupação global em relação ao uso e conservação dos recursos naturais, tornando-se uma importante iniciativa de monitoramento da biodiversidade no Brasil. O presente trabalho teve como objetivo realizar uma análise abrangente sobre a presença de metais pesados nos biomas brasileiros, a partir de duas abordagens complementares: (i) uma revisão bibliométrica da literatura científica relacionada à ocorrência de metais pesados nos seis biomas do Brasil; e (ii) a avaliação dos teores totais e ambientalmente disponíveis de metais pesados no solo do Parque Estadual de Dois Irmãos (PEDI), localizado no município de Recife, Pernambuco, representando um fragmento do bioma Mata Atlântica. . O estudo bibliométrico incluiu a análise de 400 publicações em bancos de dados distintos. O período selecionado para a mineração das publicações foi entre 1950 a 2024. Os biomas Amazônia, Mata Atlântica e Cerrado se destacaram como os biomas mais pesquisados com 176, 104 e 83 trabalhos, respectivamente. E os metais mais estudados foram zinco, com 220 trabalhos, seguidos do cobre, com 208, e do manganês, com 178 menções, devido ao fato de serem considerados micronutrientes para as plantas. A segunda parte do trabalho, que aborda os teores de metais pesados encontrados nos solos do PEDI, foi baseada na obtenção de dados primários. Inicialmente, foram realizadas análises químicas e granulométricas com o intuito de caracterizar os solos. Posteriormente foram quantificados os valores teores totais de metais pesados através da metodologia de fluorescência de raios-X com o aparelho S1 TITAN, modelo 800, e determinados os teores ambientalmente disponíveis de Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb e Zn utilizando o método 3051A (EPA, 1998). Os solos analisados apresentaram baixos valores de pH, baixas saturações por bases e textura variando entre arenosa e muito arenosa. Os teores totais disponíveis no solo do PEDI variaram entre 0,002 a 107,00 mg kg-1 para Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb e Zn. Os teores ambientalmente disponíveis dos metais variaram entre 0,35 a 32,60 mg kg-1 para os elementos estudados. Além disso, foi possível observar diferenças significativas entre os estágios sucessionais da floresta. Os teores de metais pesados na área do PEDI foram inferiores aos valores de referência de qualidade do solo, indicando a inexistência de contaminação, por esses metais, na área de estudo.


  • Mostrar Abstract
  • Heavy metals may pose risks to micro and macrofauna due to their toxicity and bioaccumulation potential, entering the trophic chain and harming human health. Their presence may be natural, resulting from rock weathering, or derived from anthropogenic activities. The Ministry of Science, Technology, and Innovation established, in 2004, the Biodiversity Research Program (PPBIO), to meet the goals of the Convention on Biological Diversity, in response to the growing global concern regarding the use and conservation of natural resources, becoming an important biodiversity monitoring initiative in Brazil. This study aimed to conduct a comprehensive analysis on the presence of heavy metals in Brazilian biomes, based on two complementary approaches: (i) a bibliometric review of scientific literature related to heavy metal occurrence in Brazil’s six biomes; and (ii) the assessment of total and environmentally available concentrations of heavy metals in the soil of Dois Irmãos State Park (PEDI), located in the municipality of Recife, Pernambuco, representing a fragment of the Atlantic Forest biome. The bibliometric study included the analysis of 400 publications from different databases. The selected period for mining the publications ranged from 1950 to 2024. The Amazon, Atlantic Forest, and Cerrado biomes stood out as the most researched, with 176, 104, and 83 studies, respectively. The most studied metals were zinc (220 studies), followed by copper (208), and manganese (178 mentions), due to being considered micronutrients for plants. The second part of the study, addressing heavy metal concentrations in PEDI soils, was based on primary data collection. Initially, chemical and granulometric analyses were carried out to characterize the soils. Subsequently, total heavy metal concentrations were quantified using X-ray fluorescence (XRF) with the S1 TITAN 800 device, and environmentally available concentrations of Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, and Zn were determined using Method 3051A (EPA, 1998). The analyzed soils exhibited low pH values, low base saturation, and texture ranging from sandy to very sandy. The total concentrations in PEDI soils varied between 0.002 and 107.00 mg kg⁻¹ for Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, and Zn. The environmentally available concentrations of the metals ranged from 0.35 to 32.60 mg kg⁻¹ for the studied elements. Additionally, significant differences were observed between the forest’s successional stages. The heavy metal levels in PEDI were below the soil quality reference values, indicating no contamination by these metals in the study area.

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  • DANIEL RIBEIRO DE LIRA
  • Comparação entre fluorescência de raios X portátil e ICP-OES na determinação de metais em solos

  • Orientador : CLISTENES WILLIAMS ARAUJO DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLISTENES WILLIAMS ARAUJO DO NASCIMENTO
  • ALFREDO ALVAREZ MONTERO
  • PAULA RENATA MUNIZ ARAÚJO
  • Data: 28/02/2025
    Ata de defesa assinada:

  • Mostrar Resumo
  • A determinação de metais pesados no solo é fundamental para estudos de ambientes sob suspeita de contaminação. A espectrometria, usando equipamento baseados em absorção atômica (AA), emissão óptica (ICP-OES) ou massa (ICP-MS), é a técnica mais amplamente utilizada para essa finalidade. No entanto, para determinação, faz-se necessária a abertura da amostra com ácidos concentrados, gerando resíduos perigosos e destruição da amostra. O objetivo desse trabalho foi avaliar o desempenho de um equipamento de Fluorescência de raios-x portátil FRXp na determinação dos elementos Ba, Cr, Cu, Fe, Pb, Mn, Ti, V e Zn em solos, comparativamente a um ICP-OES. Foram utilizadas 142 amostras da região metropolitana do Recife, as quais foram destorroadas e peneiradas (200 mesh) e tiveram os teores dos metais determinados pelos dois equipamentos. Os resultados indicaram que o FRXp apresentou alta correlação para Ba, Cu e Mn e valores aproximados para Cu e Mn. No entanto, V, Zn e Cr apresentaram coeficientes de determinação baixos e fracas correlações na validação, demonstrando que o FRXp não foi eficaz para sua quantificação apesar da calibração ultilizada. A maior discrepância foi observada para Ni, cujos valores foram inconclusivos devido abaixo teor do elemento nas amostras FRXp. As diferenças entre os métodos podem ser atribuídas a efeitos de matriz (química ou física) e aos limites de detecção do FRXp. Conclui-se que, embora o FRXp tenha potencial para análises de Ba, Cu e Mn, sua precisão depende da calibração rigorosa e de abordagens individualizadas para cada metal, tipos de solo e teor do elemento na amostra.


  • Mostrar Abstract
  • The determination of heavy metals in soil is fundamental for studies of environments under suspicion of contamination. Spectrometry, using equipment based on atomic absorption (AA), optical emission (ICP-OES) or mass (ICP-MS), is the most widely used technique for this purpose. However, for determination, it is necessary to open the sample with concentrated acids, generating hazardous waste and destroying the sample. The aim of this study was to evaluate the performance of portable X-ray fluorescence equipment FRXp in determining the elements Ba, Cr, Cu, Fe, Pb, Mn, Ti, V and Zn in soils, compared to ICP-OES. A total of 142 soil samples from the metropolitan region of Recife were used, which were crushed and sieved (200 mesh), and had their metal concentrations determined using both instruments. The results indicated that FRXp showed a high correlation for Ba, Cu and Mn and approximate values for Cu and Mn. However, V, Zn and Cr showed low coefficients of determination and weak correlations in the validation, demonstrating that the FRXp was not effective for their quantification despite the calibration used. The greatest discrepancy was observed for Ni, whose values were inconclusive due to the low content of the element in the FRXp samples. The differences between the methods can be attributed to matrix effects (chemical or physical) and the detection limits of FRXp. It is concluded that, although FRXp has potential for Ba, Cu and Mn analysis, its accuracy depends on rigorous calibration and individualized approaches for each metal, soil type and element content in the sample.

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  • BRUNO BISPO DOS SANTOS
  • Eficiência agronômica de duas granulometrias de um co-produto de mineradora para utilização como remineralizador de solo

     

  • Orientador : ANA DOLORES SANTIAGO DE FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA DOLORES SANTIAGO DE FREITAS
  • EVERARDO VALADARES DE SA BARRETTO SAMPAIO
  • JEAN CHEYSON BARROS DOS SANTOS
  • Data: 10/03/2025
    Ata de defesa assinada:

  • Mostrar Resumo
  • A diminuição de nutrientes nos solos ameaça a segurança alimentar global e tem sido seriamente subestimada, principalmente para o potássio (K). Este é particularmente o caso de solos altamente intemperizados em países tropicais, onde os fertilizantes minerais geralmente são pouco acessíveis. Uma maneira de reabastecer macro e micronutrientes são os pós de rocha. Os minerais que formam as rochas contêm a maioria dos nutrientes essenciais para as plantas, mas taxas de intemperismo lentas e inconsistentes restringiram seu uso no passado. Atualmente, o uso de remineralizadores configura-se como uma possibilidade, já que esses insumos se comportam como um tipo de rejuvenescedor dos solos pobres ou lixiviados, onde o pó de rocha é utilizado para a reposição dos nutrientes. No Brasil, uma ampla gama de exigências são propostas para validar a utilização de pós de rocha em cultivos, que vão desde a capacidade de melhoria do crescimento da planta até benefícios mais estratégicos. Sendo assim, esse trabalho tem como objetivo avaliar a eficiência agronômica de um pó de rocha em duas granulometrias (<2,00mm e <0,85mm), seis doses (0, 100, 200, 300, 400 e 500% da recomendação de K2O para as culturas de milho e soja) e dois solos, para classificação como remineralizador de solo. Um ensaio de incubação foi feito em delineamento experimental em blocos casualizados, com arranjo fatorial triplo 2*6*2, com cinco repetições. O pó foi incubado por 150 dias em porções de 100 g de solo, com amostragens aos 7, 30, 60, 90, 120 e 150 dias. Um experimento em vasos, em casa de vegetação, foi montado com as mesmas granulometrias e doses e seis cultivos sucessivos de milho ou soja, além de tratamentos recebendo KCl, considerado como fonte referência, em dose equivalente à recomendada. Os vasos receberam uma única aplicação inicial do pó e do fertilizante e água diariamente, para manter a umidade em 80 % da capacidade de campo. A parte aérea das plantas de cada cultivo foi coletada 45 dias após o plantio, seca, pesada, moída e analisada quanto a K, Ca e Mg . Para o K, a granulometria <0,85mm foi mais eficiente na disponibilidade para as plantas, mas não houve diferenças suficientes para definir a melhor granulometria quanto a cálcio e magnésio. No ensaio de incubação dos solos não houve alterações no pH e K.

     


  • Mostrar Abstract
  • Nutrient depletion in soils threatens global food security and has been seriously underestimated, particularly for potassium (K). This is particularly the case in highly weathered soils in tropical countries, where mineral fertilizers are often poorly accessible. One way to replenish macro and micronutrients is through rock powders. The minerals that form rocks contain most of the essential nutrients for plants, but slow and inconsistent weathering rates have restricted their use in the past. Currently, the use of remineralizers is emerging as a possibility, since these inputs behave as a type of rejuvenator for poor or leached soils, where rock powder is used to replenish nutrients. In Brazil, a wide range of requirements are proposed to validate the use of rock powders in crops, ranging from the ability to improve plant growth to more strategic benefits. Therefore, this study aims to evaluate the agronomic efficiency of a rock powder in two particle sizes (<2.00 mm and <0.85 mm), six doses (0, 100, 200, 300, 400 and 500% of the K2O recommendation for corn and soybean crops) and two soils, for classification as a soil remineralizer. An incubation trial was carried out in a randomized block experimental design, with a 2*6*2 triple factorial arrangement, with five replicates. The powder was incubated for 150 days in 100 g portions of soil, with sampling at 7, 30, 60, 90, 120 and 150 days. An experiment in pots, in a greenhouse, was set up with the same particle sizes and doses and six successive crops of corn or soybean, in addition to treatments receiving KCl, considered as a reference source, at a dose equivalent to the recommended one. The pots received a single initial application of powder and fertilizer and water daily to maintain moisture at 80% of field capacity. The aerial parts of the plants of each crop were collected 45 days after planting, dried, weighed, ground and analyzed for K, Ca and Mg. For K, the particle size <0.85 mm was more efficient in availability to the plants, but there were not enough differences to define the best particle size for calcium and magnesium. In the soil incubation test, there were no changes in pH and K.

     

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  • ARIANE SILVA PEREIRA
  • Sinergia entre micorriza, bactérias solubilizadoras de fosfato e biochar no milho.

  • Orientador : GISELLE GOMES MONTEIRO FRACETTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GISELLE GOMES MONTEIRO FRACETTO
  • MARIO DE ANDRADE LIRA JUNIOR
  • CÍNTIA CAROLINE GOUVEIA DA SILVA
  • Data: 12/03/2025
    Ata de defesa assinada:

  • Mostrar Resumo
  • O milho (Zea mays L.) é amplamente cultivado no Brasil, cuja produção alcançou mais de 130 milhões de toneladas em 2023. No entanto, essa alta produtividade demanda o uso intensivo de fertilizantes e irrigação. Uma solução para reduzir a dependência de fertilizantes e, assim, seus impactos negativos sobre o meio ambiente, é a utilização de fungos micorrízicos arbusculares (FMA) e de bactérias solubilizadoras de fosfato (BSF) como inoculantes microbianos, assim como a adição de biochar no solo, para melhorar a saúde da matéria orgânica. Dessa forma, as hipóteses do trabalho foram: I) a inoculação de BSF aumenta a biodisponibilidade de P no cultivo de milho sob condições de casa de vegetação; II) a inoculação de FMA favorece a absorção de fósforo em milho; e III) a aplicação de biochar de lodo de esgoto no substrato de cultivo tem efeitos positivos no desenvolvimento do milho. Assim, o objetivo do trabalho foi avaliar o efeito da co-inoculação de FMA e BSF, juntamente com a adição de biochar de lodo de esgoto ao substrato de cultivo das plantas. O experimento foi conduzido em casa de vegetação e o delineamento experimental foi inteiramente casualizado em arranjo fatorial, com oito tratamentos de inoculação e duas doses de biochar, baseados em quatro repetições. Após 62 dias, o experimento foi coletado e as amostras de solo, parte aérea da planta e raízes foram armazenadas. Foram avaliados os parâmetros de crescimento vegetal, teores de nutrientes na planta e no solo, atividade enzimática e aspectos microbiológicos como colonização micorrízica, carbono e fósforo da biomassa microbiana e respiração basal. Os resultados corroboraram parcialmente a hipótese de que a co-inoculação de FMA e BSF favorece o crescimento e a absorção de nutrientes, uma vez que a co-inoculação resultou em maior taxa de colonização micorrízica e aumento na absorção de nitrogênio, mas não promoveu maior acúmulo de fósforo na planta, o que pode ter relação com a diminuição na atividade da fosfatase alcalina. Ainda, o biochar apresentou efeito negativo em relação ao desenvolvimento das micorrizas arbusculares e na produção de proteínas solo relacionadas a glomalina, apesar de ter promovido maior carbono na biomassa microbiana nos solos com B. cereus e FMA.


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  • Corn (Zea mays L.) is widely cultivated in Brazil, with its production reaching over 130 million tons in 2023. However, this high productivity requires intensive use of fertilizers and irrigation. A solution to reduce fertilizer dependency and its negative impacts is the inoculation of microorganisms, such as arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) and phosphate solubilizing bacteria (PSB), as well as the addition of biochar, which can enhance the activity of these microorganisms in soil. Thus, this study hypothesizes were: (I) PSB inoculation increases P bioavailability in maize cultivation under greenhouse conditions; (II) AMF inoculation enhances phosphorus uptake in maize; and (III) the application of sewage sludge biochar to the cultivation substrate has positive effects on maize development. The study aims to evaluate the effect of co-inoculation of AMF and PSB, along with the addition of sewage sludge biochar to the plant-growing substrate. The experiment was conducted in a greenhouse at the Federal Rural University of Pernambuco, using a completely randomized experimental design with a factorial arrangement, comprising eight inoculation treatments and two doses of biochar, with four replications. After 62 days, the experiment was collected, and soil, aerial plant parts, and roots were stored. Plant growth parameters, nutrient content in plants and soil, enzymatic activity, and microbiological aspects such as mycorrhizal colonization, microbial biomass carbon and phosphorus, and basal respiration were evaluated. The results partially supported the hypothesis that the co-inoculation of AMF and PSB promotes growth and nutrient absorption, as the co-inoculation resulted in higher mycorrhizal colonization rates and increased nitrogen absorption, but did not promote higher phosphorus accumulation in the plant. Moreover, biochar had a negative effect on AM development and the production of glomalin-related soil proteins, despite promoting higher carbon in the microbial biomass in soils with B. cereus and AMF.

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  • TACIANA DA SILVA PARAIZO
  • Melhoria dos atributos físicos e microbiológicos do solo cultivado com eucalipto

  • Orientador : ADEMIR DE OLIVEIRA FERREIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADEMIR DE OLIVEIRA FERREIRA
  • FELIPE JOSÉ CURY FRACETTO
  • RENISSON NEPONUCENO DE ARAUJO FILHO
  • Data: 27/06/2025

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  • O surgimento de áreas degradadas é um processo complexo que envolve o desgaste dos atributos do solo e resulta em mudanças indesejáveis em suas propriedades físicas, químicas e biológicas. O cultivo do eucalipto surge como uma forma de valorizar e recuperar essas áreas, devido, principalmente, às suas características de rápido desenvolvimento e poucas exigências nutricionais. As hipóteses do estudo são: i) O tempo de cultivo do eucalipto influencia positivamente na maior distribuição dos macroagregados grandes e extragrandes: ii) Os atributos microbiológicos são influenciados positivamente pelo tempo de cultivo do eucalipto; iii) O tempo de cultivo de eucalipto aumenta os estoques de carbono, no solo e no interior dos agregados. Este estudo teve como objetivo avaliar as variações dos atributos físicos, químicos e microbiológicos nos diferentes tempos de cultivo do eucalipto na melhoria do solo. Foram realizadas coletas para análise de atributos físicos, químicos e microbiológicos, em uma empresa de base florestal, na região metropolitana de Maceió-AL. As coletas foram realizadas em áreas com quatro diferentes tempos de cultivo: três, seis, nove e onze anos. Foram coletadas ainda, amostras de solo de área com cultivo de cana-de-açúcar, para ser utilizada como referência. Em cada área foram realizadas coletas nas camadas de 0-10, 10-20 e 20-40 cm de amostras deformadas e indeformadas. Foram analisadas as propriedades químicas e o carbono orgânico e seu estoque no solo. Além disso, determinou-se a classificação de agregados e os estoques de C em seu interior, o carbono da biomassa microbiana, a respiração basal, o quociente metabólico e microbiano, a abundância de glomalina e a atividade das enzimas (betaglocusidase, arilsulfatase e fosfatase alcalina. Com apenas três anos de plantio de eucalipto já houve aumento no estoque de carbono nos solos, além disso, obteve-se uma maior quantidade de macroagregados extragrandes nos seis anos de cultivo na camada mais superficial, indicando uma melhora na estrutura do solo. Já na camada mais profunda, a maior quantidade de macroagregados extragrandes sob 11 anos de cultivo, indica uma maior estabilização do ecossistema. Em três anos de cultivo, houve maior tendência na atividade enzimática. A correlação entre a glomalina total e a massa proporcional de agregados grandes sob 11 anos de cultivo de eucalipto indica uma maior tendência de regeneração dos solos. Os resultados deste estudo demonstram que o cultivo do eucalipto, mesmo em períodos relativamente curtos, contribui significativamente para a recuperação de solos degradados, promovendo o aumento dos estoques de carbono total e sua estabilização dentro dos macroagregados além de favorecer a eficiência metabólica da microbiota e a formação de estruturas físicas mais estáveis. A melhoria simultânea de atributos físicos e microbiológicos ao longo do tempo evidencia o papel do eucalipto como agente restaurador, capaz de desencadear processos regenerativos no solo e fortalecer sua resiliência ecológica.


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  • The emergence of degraded areas is a complex process involving the depletion of soil attributes and resulting in undesirable changes in its physical, chemical, and biological properties. Eucalyptus cultivation emerges as a way to enhance and restore these areas, mainly due to its rapid growth characteristics and low nutritional requirements. The study hypotheses are: i) The duration of eucalyptus cultivation positively influences the greater distribution of large and extra-large macroaggregates; ii) Microbiological attributes are positively influenced by the duration of eucalyptus cultivation; iii) The duration of eucalyptus cultivation increases carbon stocks, both in the soil and within aggregates. This study aimed to evaluate the variations in physical, chemical, and microbiological attributes at different eucalyptus cultivation periods for soil improvement. Samples for physical, chemical, and microbiological analyses were collected at a forestry-based company in the metropolitan region of Maceió-AL. Collections were made in areas with four different cultivation periods: three, six, nine, and eleven years. Soil samples were also collected from an area cultivated with sugarcane, to be used as a reference. In each area, samples were collected from the 0-10, 10-20, and 20-40 cm layers, both disturbed and undisturbed. Chemical properties and organic carbon and its stock in the soil were analyzed. Additionally, aggregate classification and C stocks within them, microbial biomass carbon, basal respiration, metabolic and microbial quotient, glomalin abundance, and enzyme activities (beta-glucosidase, arylsulfatase, and alkaline phosphatase) were determined. After only three years of eucalyptus planting, there was already an increase in soil carbon stock; moreover, a greater amount of extra-large macroaggregates was obtained after six years of cultivation in the most superficial layer, indicating an improvement in soil structure. In the deeper layer, the greater amount of extra-large macroaggregates after 11 years of cultivation indicates greater ecosystem stabilization. After three years of cultivation, there was a greater tendency for enzymatic activity. The correlation between total glomalin and the proportional mass of large aggregates after 11 years of eucalyptus cultivation indicates a greater tendency for soil regeneration. The results of this study demonstrate that eucalyptus cultivation, even over relatively short periods, contributes significantly to the recovery of degraded soils, promoting an increase in total carbon stocks and their stabilization within macroaggregates, as well as favoring the metabolic efficiency of the microbiota and the formation of more stable physical structures. The simultaneous improvement of physical and microbiological attributes over time highlights the role of eucalyptus as a restorative agent, capable of triggering regenerative processes in the soil and strengthening its ecological resilience.

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  • JULIO CÉSAR CALIXTO COSTA
  • Uso de braquiária como planta de cobertura em cultivo de cana-de-açúcar em solo arenoso: melhoria na agregação e no estoque de carbono.

  • Orientador : ADEMIR DE OLIVEIRA FERREIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADEMIR DE OLIVEIRA FERREIRA
  • WILLIAM RAMOS DA SILVA
  • CLEVER BRIEDIS
  • Data: 31/07/2025
    Ata de defesa assinada:

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  • O Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar, com relevância na produção de biocombustíveis e alimento, com impacto no cenário socioeconômico. Embora o principal polo produtor seja a região Centro-Sul, estados do Nordeste como Alagoas, Pernambuco e Paraíba também se destacam. A expansão do monocultivo intensificou problemas edáficos, sobretudo em áreas com solos arenosos – caracterizados por baixa matéria orgânica, baixa retenção hídrica e alta permeabilidade. Nesse cenário, recomenda-se o uso de material orgânico via práticas conservacionistas, como o uso de cobertura vegetal, especialmente com gramíneas do gênero Brachiaria, devido à boa adaptação, ciclagem de nutrientes e alta produção de biomassa. Assim, torna-se essencial investigar esses sistemas em solos arenosos, com ênfase nas diferentes densidades de semeadura do capim-braquiária, a fim de otimizar o manejo e promover a sustentabilidade da produção agrícola por meio da escolha de densidades mais adequadas. Diante do exposto, objetivou-se avaliar o efeito da braquiária como planta de cobertura em cultivo de cana-de-açúcar sobre a melhoria da agregação e no estoque de carbono em solo arenoso. O estudo foi desenvolvido na Usina Giasa, situada em Pedras de Fogo – PB, utilizando delineamento de blocos casualizados sob parcelas subdivididas e quatro repetições. A parcela principal foi constituída pelas densidades de semeadura de capim-braquiária, sendo elas: 0 (D0), 10 (10), 30 (D30) e 50 (D50) kg ha-1 de sementes plantadas. As subparcelas constituiu-se pelas profundidades de coleta, sendo: 0-10 (P1); 10-20 (P2) e 20-40 cm (P3). Foram coletados blocos indeformados e amostras deformadas de solo. Realizou-se a caracterização físico-química da área experimental. Avaliaram-se o teor e o estoque de carbono orgânico total (COT), particulado (COP) e associado a minerais (COAM), além da distribuição dos macroagregados por classes de tamanho, por meio de tamisamento úmido. Os dados foram submetidos à análise de variância através do programa SISVAR, com aplicação do teste F e, quando significativo a 5%, aplicou-se o teste LSD para comparação de médias. Os teores e estoques das frações de carbono foram analisados de forma isolada, para avaliar o efeito de densidade de semeadura. Houve significância estatística para as diferentes frações de carbono nos teores e estoques, com destaque para a densidade de semeadura D10 e D30. É observado que, independentemente do tratamento, o COAM representa a maior parcela do C, variando de 88,51% (D30) a 90,73% (D10). Houve influência da densidade de semeadura em relação ao diâmetro médio geométrico e ponderado, e da profundidade no índice de estabilidade de agregados. Na classe de macroagregados extragrandes as densidades D10 e D30 destacaram-se pode exibir as maiores proporções. De forma geral, é observado que, em todas as classes de macroagregados analisadas e nas distintas profundidades, os maiores estoques de COT e COP estão associados às densidades de semeadura com 10 e 30 kg ha-1 de capim-braquiária. A distribuição de macroagregados extragrandes é maior nas camadas mais superficiais do solo. O uso de capim-braquiária como planta de cobertura no cultivo de cana-de-açúcar impacta positivamente a melhoria da agregação do solo e no acúmulo de C nas frações, sob condições arenosas e em curto prazo. Densidades entre 10 e 30 kg ha-1 de capim-braquiária são recomendadas para utilização em sistemas com uso de cobertura por exibirem melhor desempenho em relação a maioria das variáveis estudadas.

     


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  • Brazil is the world’s largest producer of sugarcane, playing a pivotal role in the supply of both biofuels and food, with strong implications for the socioeconomic landscape. Although the main production hub is located in the Center-South region, Northeastern states such as Alagoas, Pernambuco, and Paraíba also stand out. The expansion of monocropping has intensified soil-related problems, particularly in sandy soils—characterized by low organic matter content, low water retention capacity, and high permeability. In this context, the application of organic material through conservation practices, such as the use of cover crops, is recommended. Grasses of the genus Brachiaria are particularly suitable due to their high adaptability, efficient nutrient cycling, and substantial biomass production. Therefore, investigating these systems in sandy soils is essential, with emphasis on different seeding densities of Brachiaria grass, in order to optimize management practices and promote the sustainability of agricultural production through the selection of the most appropriate densities. Based on this premise, the objective of the present study was to evaluate the effect of Brachiaria as a cover crop in sugarcane cultivation on soil aggregation and carbon storage in sandy soil. The study was conducted at the Giasa Sugar Mill, located in Pedras de Fogo, Paraíba State, using a randomized block design in a split-plot arrangement with four replications. The main plots consisted of seeding densities of Brachiaria grass: 0 (D0), 10 (D10), 30 (D30), and 50 (D50) kg ha-1 of sown seeds. The subplots were defined by soil sampling depths: 0-10 cm (P1), 10-20 cm (P2), and 20-40 cm (P3). Both undisturbed soil blocks and disturbed soil samples were collected. The experimental area was subjected to physical and chemical characterization. Total organic carbon (TOC), particulate organic carbon (POC), and mineral-associated organic carbon (MAOC) contents and stocks were determined, along with the distribution of macroaggregates by size classes using wet sieving. Data were analyzed through analysis of variance (ANOVA) with the SISVAR software. The F-test was applied, and when significant at the 5% level, the LSD test was used for mean comparison. The contents and stocks of carbon fractions were analyzed individually to assess the effect of seeding density. Significant effects were observed for the different carbon fractions in both contents and stocks, with D10 and D30 standing out. Regardless of treatment, MAOC accounted for the largest share of carbon, ranging from 88.51% (D30) to 90.73% (D10). Seeding density influenced the mean geometric and mean weighted diameters, while depth affected the aggregate stability index. In the extra-large macroaggregate class, D10 and D30 exhibited the highest proportions. Overall, across all macroaggregate size classes and sampling depths, the highest stocks of TOC and POC were associated with seeding densities of 10 and 30 kg ha -1 of Brachiaria grass. The proportion of extra-large macroaggregates was greater in the surface layers. The use of Brachiaria as a cover crop in sugarcane cultivation positively influenced soil aggregation and carbon accumulation in its fractions under sandy soil conditions in the short term. Seeding densities between 10 and 30 kg ha-1 of Brachiaria are recommended for cover crop systems, as they provided superior performance in most of the evaluated variables.

     

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  • GISELY MOREIRA VITALINO
  • Comunidade bacteriana cultivável de uma cronossequência de Tecnossolos no semiárido tropical

  • Orientador : MARIO DE ANDRADE LIRA JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GISELLE GOMES MONTEIRO FRACETTO
  • MARIO DE ANDRADE LIRA JUNIOR
  • FELIPE MARTINS DO RÊGO BARROS
  • Data: 31/07/2025
    Ata de defesa assinada:

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  • As atividades agrícolas, industriais e a mineração promovem a retirada de camadas e a deposição de resíduos no solo, os quais passam por alterações resultando na formação de solo. Na mineração de scheelita, bacias são construídas para deposição de rejeitos, que ao longo do tempo são revegetadas, formando Tecnossolos, com características diferenciadas dos solos naturais. Os Tecnossolos da mineração de scheelita apresentam reserva de nutrientes e aumento progressivo de carbono orgânico, cujo estoque pode ser superior ao encontrado em outras classes de solos. Portanto, a construção de Tecnossolos pode favorecer a agricultura, a recuperação de pastagens degradadas e a fixação de carbono. Além disso, com a bioprospecção, a obtenção de microrganismos que promovem o desenvolvimento do solo e beneficiam cultivos pode ser possível, principalmente na região semiárida tropical. Assim, essa pesquisa teve os seguintes objetivos: i - isolar bactérias a partir de uma cronossequência de Tecnossolos, em diferentes meios de cultura; ii - avaliar a diversidade genética dos isolados obtidos dos diferentes tempos de formação dos Tecnossolos por meio do gene 16S rRNA. A coleta de amostras de solo foi realizada em junho de 2022, na Mina Brejuí, Rio Grande do Norte, Brasil, a região está inserida no clima semiárido quente (BSh). Perfis de solo foram selecionados em cronossequência de 2, 5, 10 e 40 anos e o rejeito foi considerado como tempo zero. Foram coletadas três amostras do rejeito e em cada tempo houve coleta de amostras de solo em três horizontes representativos do perfil de solo. As bactérias foram isoladas em diferentes meios seletivos, para obtenção de potenciais solubilizadores de fosfato, produtores de celulases, fixadores de carbono e nitrogênio, sendo estimado o número de Unidades Formadoras de Colônias (UFC) por grama de solo e NMPo Número Mais Provável. Em seguida, todas as estirpes tiveram o DNA extraído por meio de kit de extração HiYieldTM Genomic DNA Mini Kit da RBC, seguindo o protocolo do fabricante, e foram caracterizadas genotipicamente por BOX-PCR. Os isolados que amplificaram o BOX foram selecionados para identificação molecular por meio do sequenciamento do gene 16S rRNA. Para a anotação das sequências, a análise de similaridade foi realizada pelo BLAST, utilizando o banco de dados NCBI. O isolamento resultou na obtenção de 378 bactérias de todos os meios e tempos, sendo obtidos valores elevados de UFC g-1 de solo, com o Carbono Orgânico (CO) sendo o atributo que mais explicou a variação das populações. O agrupamento por meio da amplificação do BOX-A1R apresentou 97,33% dos grupos compostos por um isolado, o que pode demonstrar a alta diversidade de bactérias cultiváveis nesses solos. A identificação por meio do gene 16S rRNA resultou nos filos mais abundantes em todos os tempos Pseudomonadota, Actinomycetota e Bacillota, respectivamente. Os gêneros mais abundantes foram Pseudomonas, Streptomyces, Stenotrophomonas, Pantoea, Priestia e Bacillus, que estão associados a ciclagem de nutrientes, decomposição da matéria orgânica do solo e solubilização de minerais. Estes resultados demonstram que as comunidades bacterianas cultiváveis podem ter contribuído na formação dos Tecnossolos, pois elas apresentam elevada diversidade genética e estão associadas a diferentes funções. Além disso, essas bactérias podem ser fontes de insumos promissores para a agricultura, sendo capazes de dar suporte para os cultivos da região semiárida tropical, assim como na biotecnologia e indústria. Entretanto, mais pesquisas sobre esta coleção de isolados com a finalidade de obtenção dos seus potenciais de aplicação nestes setores são necessárias.


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  • Agricultural, industrial, and mining activities promote the removal of layers and the deposition of residues in the soil, which undergo changes resulting in soil formation. In scheelite mining, basins are constructed for the deposition of tailings, which, over time, are revegetated, forming Technosols with characteristics that differ from those of natural soils. Technosols from scheelite mining have nutrient reserves and a progressive increase in organic carbon, whose stock may be higher than that found in other soil classes. Therefore, the construction of Technosols can benefit agriculture, aid in the recovery of degraded pastures, and facilitate carbon fixation. Additionally, bioprospecting may enable the identification of microorganisms that promote soil development and benefit crops, particularly in tropical semiarid regions. Thus, this research had the following objectives: i - to isolate bacteria from a chronosequence of Technosols in different culture media; ii - to evaluate the genetic diversity of isolates obtained from different formation times of Technosols using the 16S rRNA gene. Soil samples were collected in June 2022 at the Brejuí Mine, Rio Grande do Norte, Brazil, a region with a hot semi-arid climate (BSh). Soil profiles were selected from chronosequences of 2, 5, 10, and 40 years, and the tailings were considered as time zero. Three samples were collected from the tailings, and at each time, soil samples were collected from three horizons representative of the soil profile. Bacteria were isolated in different selective media to obtain potential phosphate solubilizers, cellulase producers, and carbon and nitrogen fixers, estimating the number of Colony Forming Units (CFU) per gram of soil and the Most Probable Number (MPN). Next, DNA was extracted from all strains using RBC's HiYieldTM Genomic DNA Mini Kit, following the manufacturer's protocol, and they were genotypically characterized by BOX-PCR. Isolates that amplified the BOX were selected for molecular identification by sequencing the 16S rRNA gene. For sequence annotation, similarity analysis was performed using BLAST with the NCBI database. The isolation resulted in the recovery of 378 bacteria from all media and times, with high values of CFU g -1 of soil. Organic Carbon (OC) was the attribute that best explained the variation in populations. Clustering using BOX-A1R amplification revealed that 97.33% of the groups consisted of a single isolate, indicating the high diversity of cultivable bacteria in these soils. Identification using the 16S rRNA gene revealed that the most abundant phyla at all times were Pseudomonadota, Actinomycetota, and Bacillota, respectively. The most abundant genera were Pseudomonas, Streptomyces, Stenotrophomonas, Pantoea, Priestia, and Bacillus, which are associated with nutrient cycling, decomposition of soil organic matter, and mineral solubilization. These results demonstrate that cultivable bacterial communities may have contributed to the formation of Technosols, as they exhibit high genetic diversity and are associated with different functions. In addition, these bacteria may be promising sources of inputs for agriculture, capable of supporting crops in the tropical semiarid region, as well as in biotechnology and industry. However, further research on this collection of isolates is needed to determine their potential applications in these sectors.

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  • GABRIELLE CUSTÓDIO MÉLO
  • Indicadores microbiológicos, frações do carbono e estoques de carbono e nitrogênio em solo sob sistema silvipastoril no Agreste Meridional de Pernambuco.

     

     

     

  • Orientador : MARIO DE ANDRADE LIRA JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FELIPE JOSÉ CURY FRACETTO
  • MARIO DE ANDRADE LIRA JUNIOR
  • ALEXANDRE CARNEIRO LEAO DE MELLO
  • Data: 05/08/2025
    Ata de defesa assinada:

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  • Atividades antrópicas foram e são responsáveis pela emissão exponencial de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera, contribuindo para as mudanças climáticas. Uma das iniciativas de mitigação do CO₂ atmosférico envolve o armazenamento de carbono no solo em sistemas de manejo conservacionistas, como os silvipastoris, que podem ser favorecidos com a utilização de leguminosas arbóreas. A compreensão dos estoques de carbono no solo está diretamente ligada à dinâmica do carbono orgânico e à atividade dos microrganismos, responsáveis pela ciclagem de nutrientes e pela formação da matéria orgânica do solo (MOS). Assim, objetivou-se com esta pesquisa quantificar os estoques de nitrogênio e de carbono total, bem como o carbono associado às frações da MOS, além de avaliar indicadores microbiológicos em um sistema silvipastoril composto por capim-braquiária (Urochloa decumbens Stapf.) em consórcio ou não com a leguminosa arbórea sabiá (Mimosa caesalpiniifolia Benth.). O estudo foi realizado em Garanhuns-PE, em uma área total de 9,18 ha, utilizando delineamento em blocos casualizados, com três repetições. Foram avaliados sistema silvipastoril com filas duplas de sabiá espaçadas de 25 m, monocultivo de sabiá e monocultivo de braquiária com e sem adubação. No sistema silvipastoril, foram consideradas quatro distâncias em relação à fileira dupla de leguminosas: 0 m (entre as fileiras duplas), 3 m, 6 m e 12,5 m. As amostras de solo foram coletadas nas camadas 0-10, 10-20, 20-40, 40-60 e 60-100 cm para estimativa das concentrações e estoques de carbono e nitrogênio, do carbono presente nas frações da matéria orgânica do solo (MOS), da biomassa microbiana e da respiração basal do solo. A profundidade teve efeito (p < 0,1) para os indicadores microbiológicos, para as concentrações de C e N, assim como para as frações do carbono orgânico. Os diferentes tipos de pastagem tiveram efeito (p < 0,1) sobre o estoque acumulado de N na profundidade de 0-40 cm. O efeito dos sistemas e das distâncias em relação a fila dupla de leguminosas (p < 0,1) foi observado para a fração de carbono extraído em água quente. As distâncias em relação à fileira dupla de leguminosas tiveram efeito sobre os estoques de 0-100 cm de carbono extraído em água quente, assim como sobre os estoques de 40-100 cm de carbono orgânico particulado. O carbono da biomassa microbiana variou entre ±199 mg kg⁻¹ (20-40 cm) e ±140 mg kg⁻¹ (60-100 cm) no sistema silvipastoril. A respiração basal permaneceu abaixo de ±46 mg kg-1 dia-1 ao longo de toda a profundidade e, juntamente com o qCO₂, não indicou estresse oxidativo por parte da microbiota. No sistema silvipastoril, os estoques acumulados foram de ±119 Mg ha⁻¹ de C (0-100 cm) e ±7,90 Mg ha⁻¹ de N, sendo ±4,55 Mg ha⁻¹ em 0-40 cm, não diferindo do observado na braquiária adubada. No sistema silvipastoril, as menores distâncias em relação à fila dupla de leguminosas favoreceram maiores estoques de carbono lábil (0-100 cm), enquanto o carbono orgânico particulado totalizou cerca de 6,27 Mg ha⁻¹, com destaque para o acúmulo em 40-100 cm a 6 m das fileiras (±2,73 Mg ha⁻¹). Sistemas silvipastoris com leguminosas elevam os estoques de N e favorecem o sequestro de C no solo. Além disso, esses sistemas promovem menores fluxos de CO₂ e favorecem os processos de estabilização da matéria orgânica, por meio do carbono associado a minerais e a fração humina.

     


  • Mostrar Abstract
  • Anthropic activities have been and continue to be responsible for the exponential emission of carbon dioxide (CO₂) into the atmosphere, contributing to climate change. One of the mitigation strategies for atmospheric CO₂ involves soil carbon storage under conservation management systems, such as silvopastoral systems, which can be enhanced by the use of leguminous trees. Understanding soil carbon stocks is directly related to the dynamics of soil organic carbon and to microbial activity, which drive nutrient cycling and the formation of soil organic matter (SOM). Thus, the objective of this study was to quantify nitrogen and total carbon stocks, as well as carbon associated with SOM fractions, and to evaluate microbiological indicators in a silvopastoral system composed of signal grass (Urochloa decumbens Stapf.) intercropped with the leguminous tree sabiá (Mimosa caesalpiniifolia Benth.). The study was carried out in Garanhuns, Pernambuco, Brazil, in an experimental area of 9,18 ha, using a randomized block design with three replicates evaluating: silvopastoral system formed by signal grass and double lines of sabia spaced 25m, sabiá monoculture, and signal grass monoculture with and without fertilization. In the silvopastoral system, four distances were considered concerning the double row of legumes: 0 m (between the double rows), 3 m, 6 m, and 12,5 m. Soil samples were collected at 0-10, 10-20, 20-40, 40-60, and 60-100 cm layers to estimate carbon and nitrogen concentrations and stocks, SOM fractions, microbial biomass, and basal respiration. Soil depth had an effect (p < 0,1) on microbiological indicators, C and N concentrations, and soil organic carbon fractions. Systems influenced (p < 0,1) the accumulated N stock in the 0-40 cm layer, and both systems and distances from the double row of legumes affected the hot-water-extractable carbon fraction (p < 0,1). Distances from the double row of legumes affected the 0-100 cm stocks of hot-water-extractable carbon, as well as the 40-100 cm stocks of particulate organic carbon. Microbial biomass carbon ranged from ±199 mg kg⁻¹ (20-40 cm) to ±140 mg kg⁻¹ (60-100 cm) in the silvopastoral system. Basal respiration remained below ±46 mg kg⁻¹ day⁻¹ throughout the profile and, together with qCO₂, did not indicate oxidative stress for the microbiota. In the silvopastoral system, the accumulated stocks were ±119 Mg ha⁻¹ of C (0-100 cm) and ±7.90 Mg ha⁻¹ of N, with ±4.55 Mg ha⁻¹ in the 0-40 cm layer, equivalent to the observed for fertilized signal grass monoculture. Shorter distances from the double row of legumes favored greater labile carbon stocks (0-100 cm), while particulate organic carbon totaled about 6.27 Mg ha⁻¹, with the highest accumulation at 40-100 cm observed 6 m from the rows (±2.73 Mg ha⁻¹). Silvopastoral systems with legumes increase N stocks and favor soil C sequestration. In addition, these systems promote lower CO₂ flows and favor the stabilization processes of organic matter, through carbon associated with minerals and the humin fraction.

     

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  • JÚLIO CÉSAR SOARES DO NASCIMENTO
  • Siltito glauconítico como fonte de potássio para a cana-de-açúcar cultivada nos tabuleiros costeiros do Nordeste

  • Orientador : EMIDIO CANTIDIO ALMEIDA DE OLIVEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALEXANDRE CAMPELO DE OLIVEIRA
  • EMIDIO CANTIDIO ALMEIDA DE OLIVEIRA
  • YGOR JACQUES AGRA BEZERRA DA SILVA
  • Data: 29/08/2025
    Ata de defesa assinada:

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  • O Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar, sendo o potássio (K) o elemento mais requerido pela cultura. No Nordeste, a principal região cultivada com cana-de-açúcar está localizada nos tabuleiros costeiros, caracterizada pela ocorrência de solos arenosos e pobres em K. O KCl é a principal fonte utilizada na adubação potássica, mas enfrenta limitações como dependência de importações e baixa eficiência. A rochagem, com uso de pó de rocha, pode fornecer esse nutriente e melhorar a fertilidade. O Siltito Glauconítico (SG), rico em potássio, foi utilizado como alternativa ao KCl durante o primeiro ciclo da cana-de-açúcar. O material foi avaliado em substituição parcial e total do KCl, em campo, em solo da região de Tabuleiros Costeiros do Nordeste. Os tratamentos foram constituídos de níveis de substituição do K-KCL na dose de150 kg ha -1 de K2O. A substituição foi dos níveis de 25%, 50%, 75%, 100% do KCL pelo SG. Também foi adicionado o tratamento controle sem aplicação do K. Além da substituição também foram adicionados os níveis de 125 e 150 % da dose recomendada na forma de SG. Os tratamentos foram aplicados de forma localizada no fundo do sulco de plantio em blocos ao acaso, contendo 4 repetições. Na planta foram avaliados na planta as trocas gasosas e eficiência fotossintética, crescimento e ganho de biomassa, teor de K na folha. No solo foi avaliado disponibilidade do elemento aos 240 dias após a aplicação (DAA). Ao final do ciclo da cana-de-açúcar foram avaliados a produtividade de colmos e de açúcar, além dos atributos agroindustriais da cultura. Os dados foram analisados quanto aos critérios da análise de variância (ANOVA), em seguida os dados qualitativos (substituição da fonte) tiveram suas médias comparadas seguida os dados qualitativos (substituição da fonte) tiveram suas médias comparadas entre si pelo teste de Tukey (p ≤ 0,05) e os dados quantitativos (doses de K2O) tiveram suas médias avaliadas na forma de regressão, com os modelos selecionados a partir de teste F e os coeficientes avaliados individualmente pelo teste T (p ≤ 0,05). O SG afetou positivamente as trocas gasosas, o crescimento e a produtividade de colmos, nos quais a substituição parcial em 25% e a dose 225 kg ha-1 de K2O entregaram melhores resultados, semelhantes a aplicação somente de KCl. O SG afetou negativamente os atributos agroindustriais. Na folha, os teores de K foi maior no tratamento com 150 kg ha-1 de K2O via 100% KCl. A adubação potássica de maneira geral não afetou a disponibilidade de K no solo, ganho de biomassa e a produtividade de açúcar. A melhor estratégia de adubação foi a aplicação da dose 150 kg ha-1 de K2O com substituição do KCl em 25% pelo SG, sendo possível reduzir o aporte de K via KCl e complementar via SG sem comprometer o crescimento e a produtividade da cana-de-açúcar no ciclo de cana planta.


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  • Brazil is the world's largest producer of sugarcane, and potassium (K) is the nutrient most required by this crop. In the Northeast, the main sugarcane-growing region is located on the coastal tablelands, characterized by sandy soils with low K content. Potassium chloride (KCl) is the main source used for potassium fertilization, but it faces limitations such as dependence on imports and low efficiency. Rock dust application (rock remineralization) can supply this nutrient and improve soil fertility. Glauconitic siltstone (GS), rich in potassium, was used as an alternative to KCl during the first sugarcane growth cycle. The material was evaluated as a partial and total replacement for KCl in a field experiment conducted on soils from the Coastal Tablelands region of the Northeast. The treatments consisted of replacement levels of K from KCl at the rate of 150 kg ha⁻¹ of K₂O. The replacement levels were 25%, 50%, 75%, and 100% of KCl substituted with GS. A control treatment without K application was also included. In addition to substitution, treatments with 125% and 150% of the recommended dose of K₂O applied as GS were included. Treatments were applied in bands at the bottom of the planting furrow in a randomized block design with four replications. In the plants, gas exchange and photosynthetic efficiency, growth and biomass accumulation, and leaf K content were evaluated. In the soil, K availability was assessed 240 days after application (DAA). At the end of the sugarcane cycle, stalk and sugar yield were measured, along with agro-industrial traits. Data were analyzed using analysis of variance (ANOVA). Subsequently, qualitative data (source replacement) were compared using Tukey’s test (p ≤ 0.05), and quantitative data (K₂O doses) were analyzed through regression models, which were selected based on the F-test, with coefficients evaluated individually using the T-test (p ≤ 0.05). GS positively affected gas exchange, growth, and stalk yield, with the best results achieved by the 25% replacement level and the 225 kg ha⁻¹ K₂O dose, both comparable to the exclusive application of KCl. GS negatively affected agro-industrial traits. In the leaves, K content was highest in the treatment with 150 kg ha⁻¹ of K₂O applied entirely as KCl. Overall, potassium fertilization did not affect soil K availability, biomass accumulation, or sugar yield. The best fertilization strategy was applying 150 kg ha⁻¹ of K₂O with 25% of KCl replaced by GS, making it possible to reduce KCl input and complement it with GS without compromising sugarcane growth and yield in the plant cane cycle.

Teses
1
  • MARCONDES DE SA SOUZA
  • DRIS e CND em mangueiras na fase de pós-colheita e suas relações com a fertilidade do solo no Submédio do Vale do São Francisco

  • Orientador : FERNANDO JOSE FREIRE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FERNANDO JOSE FREIRE
  • ITALO HERBERT LUCENA CAVALCANTE
  • EDUARDO CEZAR MEDEIROS SALDANHA
  • JAILSON CAVALCANTE CUNHA
  • JEFREJAN SOUZA REZENDE
  • Data: 24/01/2025
    Ata de defesa assinada:

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  • O objetivo da pesquisa foi avaliar o estado nutricional das cultivares de mangueira Tommy Atkins, Kent e Palmer pelos métodos DRIS e CND, e verificar a correlação dos índices DRIS com atributos de diferentes tipos de solo na região do Submédio do Vale do São Francisco. O estudo foi realizado em pomares comerciais de mangueira de cinco fazendas da empresa Agrobras Agrícola Tropical do Brasil Ltda. Foram selecionados 85 talhões de mangueira, sendo 33 de Tommy Atkins, 32 de Kent e 20 de Palmer. O banco de dados foi constituído por produtividade e teores foliares dos nutrientes N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu, Fe, Mn, Zn, Mo e Ni. Para separação da população de referência, foram utilizados três critérios como ponto de corte do banco de dados, com base na média da produtividade + desvio padrão: critério 1 (média); critério 2 (média + 0,5 desvio padrão); e critério 3 (média + desvio padrão). A população de alta produtividade foi utilizada para o estabelecimento das normas DRIS. Foram calculadas as médias, desvios-padrão e variâncias de cada nutriente e de todas as relações bivariadas possíveis entre os nutrientes. Também foram calculadas todas as razões de variâncias entre os grupos de baixa e de alta produtividade. A relação bivariada com a maior razão de variância foi selecionada como norma DRIS. Após o estabelecimento das normas DRIS, foram calculadas as funções DRIS e finalmente os índices DRIS. Para o uso do método CND, foram calculados: o valor de preenchimento, a média geométrica dos nutrientes estudados, a relação multivariada entre os nutrientes, as normas CND e os índices CND. Também foi calculado o índice de balanço nutricional médio (IBNm). Os índices DRIS e CND foram interpretados de acordo com o Potencial de Resposta à Adubação (PRA). Teores ótimos de cada nutriente foram estimados por análise de regressão entre a concentração do nutriente na folha e seu respectivo índice DRIS e CND. As faixas ótimas foram estabelecidas com base no teor ótimo ± 2/3 do desvio padrão do nutriente na população de referência. O teste Qui-quadrado foi aplicado para avaliar se houve associação entre os diagnósticos DRIS e CND. A análise de componentes principais (PCA) foi utilizada para verificar a relação entre índices DRIS e atributos do solo de três fazendas. O critério 2 se mostrou como melhor método de divisão do banco de dados. As normas DRIS específicas para cada uma das cultivares estudadas foram estabelecidas. Teores ótimos e faixas ótimas de nutrientes, no nível foliar, foram estabelecidos para cada cultivar. Os métodos DRIS e CND mostraram alta concordância no diagnóstico nutricional, mas o método DRIS se mostrou mais sensível na detecção de desequilíbrios nutricionais, uma vez que esteve mais correlacionado com os índices nutricionais em comparação com o CND. Os nutrientes mais limitantes por deficiência foram Cu, Mn, Zn e Mo, enquanto os nutrientes mais limitantes por excesso foram Cu e Mn. Os índices DRIS ICu e os IK, IS, IMn e INi exibiram correlações positivas e negativas com os teores de P, K, Ca, Mg, Cu, Mn, Zn e T, respectivamente, para as condições de solo mais argilosos (Agrobras 01) e mais arenosos (Hidrotec). Estudos futuros devem ser feitos com o intuito de estabelecer normas DRIS específicas considerando não apenas a cultivar, mas também cada tipo de solo. Experimentos devem focar na validação das normas DRIS estabelecidas.


  • Mostrar Abstract
  • The objective of this research was to evaluate the nutritional status of the mango cultivars Tommy Atkins, Kent and Palmer using the DRIS and CND methods, and to verify the correlation of the DRIS indices with attributes of different soil types in the Sub-Middle region of the São Francisco Valley. The study was carried out in commercial mango orchards on five farms of the company Agrobras Agrícola Tropical do Brasil Ltda. 85 mango plots were selected, 33 of which were from Tommy Atkins, 32 from Kent and 20 from Palmer. The database consisted of productivity and leaf contents of the nutrients N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu, Fe, Mn, Zn, Mo and Ni. To separate the reference population, three criteria were used as the database cutoff point, based on the mean productivity + standard deviation: criterion 1 (mean); criterion 2 (mean + 0.5 standard deviation); and criterion 3 (mean + standard deviation). The high-productivity population was used to establish the DRIS standards. The means, standard deviations and variances of each nutrient and of all possible bivariate relationships between nutrients were calculated. All variance ratios between low and high productivity groups were also calculated. The bivariate relationship with the highest variance ratio was selected as the DRIS norm. After establishing the DRIS norms, the DRIS functions and finally the DRIS indices were calculated. To use the CND method, the following were calculated: the filling value, the geometric mean of the nutrients studied, the multivariate relationship between nutrients, the CND norms and the CND indices. The average nutritional balance index (IBNm) was also calculated. The DRIS and CND indices were interpreted according to the Fertilization Response Potential (FRP). Optimal levels of each nutrient were estimated by regression analysis between the nutrient concentration in the leaf and its respective DRIS and CND index. The optimal ranges were established based on the optimal content ± 2/3 of the standard deviation of the nutrient in the reference population. The chi-square test was applied to assess whether there was an association between the DRIS and CND diagnoses. Principal component analysis (PCA) was used to verify the relationship between DRIS indices and soil attributes of three farms. Criterion 2 proved to be the best method for dividing the database. Specific DRIS standards for each of the studied cultivars were established. Optimal nutrient contents and optimal ranges, at the leaf level, were established for each cultivar. The DRIS and CND methods showed high agreement in nutritional diagnosis, but the DRIS method proved to be more sensitive in detecting nutritional imbalances, since it was more correlated with the nutritional indices compared to CND. The most limiting nutrients by deficiency were Cu, Mn, Zn and Mo, while the most limiting nutrients by excess were Cu and Mn. The DRIS indices ICu and IK, IS, IMn and INi showed positive and negative correlations with the P, K, Ca, Mg, Cu, Mn, Zn and T contents, respectively, for the more clayey (Agrobras 01) and more sandy (Hidrotec) soil conditions. Future studies should be conducted with the aim of establishing specific DRIS standards considering not only the cultivar, but also each soil type. Experiments should focus on validating the established DRIS standards.

2
  • TALMO HENRIQUE DOS SANTOS SILVA
  • Volume elementar representativo em solo coeso, sob diferentes usos, tratado com poliacrilamida: relação com os atributos físicos associados à estrutura

  • Orientador : BRIVALDO GOMES DE ALMEIDA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BRIVALDO GOMES DE ALMEIDA
  • ADEMIR DE OLIVEIRA FERREIRA
  • ANDRÉ MACIEL NETTO
  • MARCUS METRI CORREA
  • WAGNER LUÍS DE SOUZA SILVA
  • Data: 20/02/2025
    Ata de defesa assinada:

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  • No Brasil existem solos que apresentam horizontes pedogenéticos subsuperficiais adensados que, quando secos, apresentam forte coesão, restringindo o crescimento de plantas; mas, quando úmidos, sua estrutura se torna muito instável, passando à friável. Esses solos ocorrem predominantemente na unidade geomorfológica denominada Tabuleiros Costeiros, que se estende por grande parte do litoral brasileiro. Uma alternativa promissora para melhorar a condição coesa destes solos é o uso de polímeros. Dentre aqueles utilizados na agrícola, os à base de acrilamida, como a poliacrilamida (PAM), têm ganho destaque nas últimas décadas. A melhoria da qualidade física de solos coesos sob PAM tem sido avaliada pelo uso de parâmetros mais sensíveis às alterações da estrutura do solo. Porém, a precisão e exatidão dos resultados desses parâmetros físicos têm relação direta com a escolha correta do tamanho da amostra, devendo-se considerar um volume de solo que seja estatisticamente representativo e adequado para a sua caracterização. A identificação do menor volume para o qual se pode obter uma medida confiável para um determinado parâmetro é a base para a definição do termo “Volume Elementar Representativo (VER)”. Nesse contexto, o objetivo da pesquisa foi definir o VER para uma área sob duas diferentes coberturas vegetais: uma sob mata nativa; e outra em pousio; para avaliar a redução da coesão dos solos e melhoria da sua qualidade física via uso da PAM. O experimento foi conduzido em áreas da estação experimental de Itapirema, do Instituto Agronômico de Pernambuco, em Goiana, Zona da Mata Norte de Pernambuco. Assim, na área experimental, foram selecionadas duas subáreas, em função da cobertura vegetal, sendo: uma sob mata nativa (controle); e outra atualmente em pousio, há aproximadamente 10 anos, antes cultivada com cana-de-açúcar. Nessas subáreas, a partir da abertura de perfis, foram realizados três tipos de amostragem: i) cilindros volumétricos, com aproximadamente 20; 50; 100, 150; 200 e 250 cm3; ii) em blocos de solos; iii) amostras não estruturadas. No laboratório, as amostras em cilindros e em blocos foram subdivididas em dois grupos, para aplicação dos tratamentos, por capilaridade, sendo: controle, apenas H2O; e com PAM, na concentração de 0,1 g L-1. Na sequência, uma parte dos blocos foi utilizada para sua subdivisão em agregados, com tamanhos específicos, em função dos ensaios para determinação dos atributos físicos dos solos. As amostras em cilindro foram destinadas aos ensaios de porosidade total (Pt) e sua distribuição em classes de tamanho de poros (macro, meso, micro e criptoporosidade); condutividade hidráulica saturada (Ksat); curva característica de retenção de água no solo (CCRAS); resistência do solo à penetração de raízes (Rp) e densidade do solo (Ds). As amostras em agregados foram usadas para determinar a resistência tênsil de agregados (Rt). Os resultados apontam que o VER para os atributos físico-hídricos do solo foi definido para 100 cm3, o qual apresentou menor variação nos dados obtidos entre os volumes estudados. Em relação à Rt, o tamanho indicado foi para agregados > 2 cm de diâmetro, sendo o VER definido para agregados com 3 cm, onde os valores de Rt, a partir desse diâmetro, são menos heterogêneos. Além disso, o uso da PAM foi eficaz em promover a melhoria da estabilidade estrutural dos solos coesos das duas subáreas, refletida em outros atributos físicos, como a redução da Rt para os agregados menores. Da mesma forma, o uso da PAM aumentou e uniformizou a distribuição de água no solo, caracterizada pelo aumento da água disponível às plantas, confirmada pela mudança no comportamento das CCRAS, associada aos poros menores (microporos e criptoporos), que aumentam a retenção de água. Entretanto, a aplicação do PAM elevou a Rp e, em alguns casos, a Ds, contribuindo para a redução dos poros maiores, como os macroporos e mesoporos.


  • Mostrar Abstract
  • In Brazil, some soils have dense subsurface pedogenetic horizons that, when dry, exhibit strong cohesion, restricting plant growth; however, when wet, their structure becomes highly unstable, transitioning to a friable state. These soils predominantly occur in the geomorphological unit known as the Coastal Tablelands, which extends across much of the Brazilian coastline. A promising alternative for improving the cohesive condition of these soils is the use of polymers. Among those used in agriculture, acrylamide-based polymers, such as polyacrylamide (PAM), have gained prominence in recent decades. The improvement of the physical quality of cohesive soils treated with PAM has been evaluated using parameters that are more sensitive to changes in soil structure. However, the precision and accuracy of the results of these physical parameters are directly related to the correct choice of sample size, requiring consideration of a soil volume that is statistically representative and suitable for characterization. Identifying the smallest volume that provides a reliable measurement for a given parameter is the basis for defining the term “Representative Elementary Volume (REV)”. In this context, the objective of the research was to define the REV for an area under two different vegetation covers: one under native forest and another in fallow, in order to assess the reduction of soil cohesion and the improvement of its physical quality through the use of PAM. The experiment was conducted in areas of the Itapirema Experimental Station of the Agronomic Institute of Pernambuco, in Goiana, in the Northern Forest Zone of Pernambuco. Thus, in the experimental area, two subareas were selected based on vegetation cover: one under native forest (control) and another currently in fallow for approximately 10 years, previously cultivated with sugarcane. In these subareas, after profile excavation, three types of sampling were conducted: volumetric cylinders of approximately 20, 50, 100, 150, 200, and 250 cm3; soil blocks; and unstructured samples. In the laboratory, the samples in cylinders and blocks were subdivided into two groups for treatment application by capillarity: control (only H2O) and PAM at a concentration of 0,1 g L-1. Subsequently, part of the blocks was used for subdivision into aggregates of specific sizes, depending on the tests for determining soil physical attributes. The cylinder samples were used for tests on total porosity (Pt) and its distribution into pore size classes (macro, meso, micro, and cryptoporosity); saturated hydraulic conductivity (Ksat); soil water retention characteristic curve (CCRAS); soil penetration resistance to roots (Rp); and soil bulk density (Ds). The aggregate samples were used to determine aggregate tensile strength (Rt). The results indicate that the REV for soil physical-hydraulic attributes was defined as 100 cm3, which showed the least variation in data among the studied volumes. Regarding Rt, the recommended size was for aggregates >2 cm in diameter, with the REV defined for aggregates of 3 cm, where Rt values from this diameter onward were more homogeneous. Furthermore, PAM was effective in improving the structural stability of cohesive soils in both subareas, as reflected in other physical attributes, such as a reduction in Rt for smaller aggregates. Similarly, PAM use increased and standardized soil water distribution, characterized by an increase in available water for plants, confirmed by changes in CCRAS behavior associated with smaller pores (micropores and cryptopores), which enhance water retention. However, PAM application increased Rp and, in some cases, Ds, contributing to the reduction of larger pores, such as macropores and mesopores.

3
  • VENÂNCIO DE LIMA VELOSO
  • Uso de biochar na remediação de solos contaminados: efeitos na disponibilidade de metais pesados, fitoestabilização e segurança alimentar

  • Orientador : CLISTENES WILLIAMS ARAUJO DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLISTENES WILLIAMS ARAUJO DO NASCIMENTO
  • EDIVAN RODRIGUES DE SOUZA
  • LEÔNIDAS CARRIJO AZEVEDO DE MELO
  • KARINA PATRICIA VIEIRA DA CUNHA
  • NIELSON MACHADO DOS SANTOS
  • Data: 21/02/2025
    Ata de defesa assinada:

  • Mostrar Resumo
  • A contaminação do solo por metais pesados é um problema ambiental significativo, resultante principalmente da exploração de recursos minerais e atividades industriais, com graves impactos na saúde pública e na sustentabilidade. A persistência desses poluentes nos solos exige a investigação de estratégias eficazes e acessíveis para mitigar seus efeitos, especialmente em países em desenvolvimento, onde os recursos para remediação são escassos. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o potencial do biochar na remediação de solos contaminados por metais pesados, com foco na redução da mobilidade desses poluentes, na melhoria da fertilidade do solo e na produção de biomassa vegetal. Foram conduzidos experimentos de incubação do solo com diferentes tipos de biochar oriundos de palha de arroz, bagaço de cana, lodo de esgoto e torta de filtro, visando avaliar aqueles com maior potencial de imobilização dos metais no solo. Posteriormente, foram cultivadas hortaliças em solo poluído por Cd e adicionado de biochar e foi cultivado sorgo em solo poluído por escória de metalurgia e tratado com diferentes tipos de biochar. As amostras de solo e plantas foram analisadas para determinar os teores de metais pesados, nutrientes e biomassa. Os resultados demonstraram que a aplicação de biochar reduziu a disponibilidade de cádmio (Cd) e chumbo (Pb) no solo, transferindo-os para frações menos biodisponíveis e diminuindo sua absorção pelas plantas. Houve também melhora na fertilidade do solo, com aumento do pH, da matéria orgânica do solo e da disponibilidade de nutrientes. O crescimento das plantas também foi promovido, com aumento da biomassa vegetal e absorção de silício, que potencializou a tolerância aos efeitos dos metais pesados. O biochar de lodo de esgoto (BLE) e o de torta de filtro (BTF) apresentaram os melhores resultados. Este trabalho evidenciou o potencial do biochar como uma ferramenta sustentável para a remediação de solos contaminados, promovendo a segurança alimentar e a proteção ambiental.


  • Mostrar Abstract
  • Soil contamination by heavy metals is a significant environmental and agricultural issue, arising from mineral resource exploitation and industrial activities, with severe impacts on public health and sustainability. The persistence of these pollutants in soils, particularly in underdeveloped countries, necessitates the investigation of effective and accessible strategies to mitigate their effects. This study aimed to evaluate the potential of biochar in remediating soils contaminated by heavy metals, focusing on reducing the mobility of these pollutants, improving soil fertility, and promoting the growth of cultivated plants. Additionally, it examined the effects of modifications applied to biochar on its influence on these attributes. Soil incubation experiments were conducted using different types of biochar (rice husk, sugarcane bagasse, sewage sludge, and filter cake), assessing which biochars showed the highest potential for metal immobilization in soil. Subsequently, vegetables were cultivated in soil polluted by cadmium (Cd) and amended with biochar, and sorghum was grown in soil contaminated by metallurgical slag and treated with biochars. Soil and plant samples were analyzed to determine the levels of heavy metals, nutrients, and biomass. Furthermore, the influence of silicon (Si) in mitigating metal toxicity was evaluated. The results demonstrated that biochar application reduced the availability of cadmium (Cd) and lead (Pb) in soil by transferring them to less bioavailable fractions and decreasing their absorption by plants. Improvements in soil fertility were observed, including increases in pH, soil organic matter, and nutrient availability. Plant growth was also enhanced, with increased biomass production and silicon absorption, which augmented tolerance to heavy metal effects. Biochars derived from sewage sludge (BLE) and filter cake (BTF) yielded the best results. This study highlighted the potential of biochar as a sustainable tool for remediating contaminated soils and promoting food security and environmental protection. Combining biochar with phytoremediation emerges as an effective strategy for recovering degraded areas.

     

4
  • ALINE ROMA TOMAZ
  • POOLS OF SOIL ORGANIC MATTER AND DECOMPOSITION OF PLANT RESIDUES IN A CACTUS-SORGHUM INTERCROPPING SYSTEM WITH MULCHING IRRIGATED WITH RECLAIMED WATER IN THE AGRESTE REGION OF PERNAMBUCO

     

  • Orientador : ADEMIR DE OLIVEIRA FERREIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADEMIR DE OLIVEIRA FERREIRA
  • ABELARDO ANTONIO DE ASSUNCAO MONTENEGRO
  • CLEVER BRIEDIS
  • THIAGO MASSAO INAGAKI
  • TELMO JORGE CARNEIRO AMADO
  • Data: 24/02/2025

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  • Em condições de clima semiárido os teores de matéria orgânica do solo (MOS) são baixos devido a menor produção de biomassa vegetal, as quais são influenciadas principalmente pelos índices pluviométricos desta região. Logo, a adoção de práticas conservacionistas, como o uso de cobertura morta, diversidade de cultivos e irrigação com água de reuso, podem garantir a sustentabilidade do sistema. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar a dinâmica da MOS em nível de compartimentos em sistemas de consórcio palma (Opuntia stricta) e sorgo (Sorghum sudanense) irrigados com água de reuso de esgoto tratado e com diferentes taxas de cobertura no semiárido, bem como a dinâmica do processo de decomposição da cobertura do solo. O experimento foi conduzido na unidade de reuso de Mutuca, localizado em Pesqueira-PE e consistiu-seem blocos casualizados com 4 repetições, sendo um arranjo fatorial 4x2 em parcelas subdividas com 4 lâminas de irrigação, 0, 80, 100 e 120% da ETc do sorgo e ausência e presença de cobertura morta (8 Mg ha-1). Além disso, foram realizadas coletas de solo sob vegetação de Caatinga nativa. As coletas de solo foram realizadas nas profundidades de 0-0,10, 0,10-0,20 e 0,20-0,40 m. Foram determinados os teores de COS e N e dos seguintes reservatórios da MOS: C extraído em água quente (C-AQ), C oxidado em permanganato de potássio (C-OXP), C orgânico particulado (COP), associado aos minerais (COAM) e as substâncias húmicas (SH) (ácidos húmicos (AH), ácidos fúlvicos (AF) e humina (HU)). A decomposição do resíduo vegetal foi avaliada utilizando o método do litter bags por 165 dias. No resíduo remanescente, foram determinados os teores de C e N. Além disso, as coletas de solo em 0-0.10 m e 0.10-0.20 m aos 0, 10, 25, 65 e 165 dias foram realizadas para determinar os teores de NO3-, NH4+ trocáveis, P disponível, C da biomassa microbiana (C-mic) e a respiração basal (C-CO2), obtendo-se assim o quociente microbiano (qmic-C) e o quociente metabólico (q-CO2). Também foi realizada a Espectroscopia de fluorescência induzida por laser nas amostras de solo e calculado o índice de aromatização (ALIFS) da MOS. Observou-se que a associação entre água de reuso e cobertura morta contribui para o incremento nos estoques de COS e dos diferentes reservatórios da MOS. Os maiores estoques de COS foram observados nos tratamentos com 8 Mg ha⁻¹ de cobertura morta, associados às lâminas de 80 e 100%. Para os reservatórios, verificou-se o mesmo comportamento, com maiores estoques COP, C-OXP e C-AQ nessas lâminas com cobertura morta. Nas condições deste estudo, os maiores estoques COS estão na fração estável da MOS, especialmente na fração COAM e nas SH, destacando-se a fração HU. Em relação a decomposição, os tratamentos irrigados apresentaram as maiores taxas de decomposição e a maior velocidade de decomposição do material vegetal ocorreu após 10 dias sob a lâmina de 80% (16%) e após 25 dias para a lâmina de 100% (16%). Após 165 dias foram decompostos 45, 48, 47 e 49% para as lâminas de 0, 80, 100 e 120%, respectivamente, e o resíduo teve meia-vida de 175 dias. Foram observados maiores teores de NH4+ e NO3- no soloa 0-0,10 m. As lâminas de 80 e 100% apresentaram menores índices de aromatização e maiores teores de COS. Dessa forma, a adoção de água de reuso para irrigação de consórcio de palma e sorgo é uma alternativa de manejo sustentável, que contribui para o incremento dos estoques de COS e dos reservatórios da MOS, para a saúde do solo e desenvolvimento de sua comunidade microbiana, permitindo o desenvolvimento de uma agricultura com baixa emissão de CO2 sob as condições do clima semiárido Brasileiro.


  • Mostrar Abstract
  • In semiarid climate conditions, soil organic matter (SOM) contents is low due to the lower plant biomass input, which are influenced by the rainfall indices of this region. The agricultural systems adopted in this region, i.e., intensive soil preparation and monoculture, have caused the decline of soil carbon stocks (SOC). Thus, this study aimed to evaluate the dynamics of SOM and it’s pools in intercropping systems of palm (Opuntia stricta) and sorghum (Sorghum sudanense) irrigated with sewage reused water and with different mulch rates in the semiarid region, as well as the dynamics of the soil mulch decomposition process. The experiment was conducted at the Mutuca farm reuse unit, located in Pesqueira-PE and consisted of randomized blocks at 4 replications, in a 4x2 factorial arrangement in split plots with four irrigation levels, 0, 80, 100, and 120% of the ETc of sorghum and two levels of crop residue inputs, absence (0 Mg ha-1) and presence of mulch (8 Mg ha-1). In addition, soil sampling were carried out in the native Caantiga forest non-disturbed (reference treatment). Soil sampling were performed at 0-0.10, 0.10-0.20, and 0.20-0.40 m depth. The SOC and N contents of the soil and the following MOS reservoirs were determined: C extracted in hot water (HWEO-C), C oxidized in potassium permanganate (POX-C), particulate organic C (POC), associated with minerals (MAOC) and humic substances (HS) (humic acids (HA), fulvic acids (FA) and humin (HU)). The decomposition of the plant residue was evaluated using the litter bag method during 165 days. In the remaining residue, the C and N contents were determined. Additionally, soil samples were collected at 0-0.10 m and 0.10-0.20 m depth and 0, 10, 25, 65, and 165 days were performed to determine the contents of exchangeable NO3-, NH4+, available P, microbial biomass C (C-mic) and basal respiration (C-CO2), thus obtaining the microbial quotient (qmic-C) and the metabolic quotient (q-CO2). Laser-induced fluorescence spectroscopy was also performed on the soil samples and the aromatization index (ALIFS) of SOM was evaluated. The association between reused water and mulch contributes to the increase in SOM stocks and the different SOM reservoirs. The highest SOM stocks were observed in the treatments with 8 Mg ha⁻¹ of mulch, associated with 80% and 100% depth. For the reservoirs, the same behavior was observed, triggering higher POC, POX-C, and HWEO-C stocks in these mulched layers. Under the study conditions, the highest SOC stocks are in the stable fraction of SOM, especially in the MAOC and HS fractions, emphasizing the HU fraction. Regarding decomposition, the irrigated treatments presented the highest decomposition rates, highlighting the plant material decomposition that occurred after 10 days under the 80% irrigation level (16%) and after 25 days for the 100% depth (16%). After 165 days, 45, 48, 47, and 49% were decomposed for the 0, 80, 100, and 120% depths, respectively, and the residue had a half-life of 175 days. Higher NH4+ and NO3- contents were exhibited in the soil at 0-0.10 m depth. The 80 and 100% irrigation level presented lower aromatization rates and higher SOC contents. Consequently, the adoption of reused water for irrigation of palm and sorghum consortium was a sustainable management alternative, which contributes to the increase of SOC stocks and SOM pools, thereby allowing the soil health and development of the soil microbial community, providing the development of agriculture with low CO2 emissions under the conditions of the Brazilian semiarid climate.

5
  • BELCHIOR OLIVEIRA TRIGUEIRO DA SILVA
  • Compartimentos da matéria orgânica do solo em resposta ao uso de cobertura morta e reuso de esgoto tratado no Semiárido

  • Orientador : ADEMIR DE OLIVEIRA FERREIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADEMIR DE OLIVEIRA FERREIRA
  • WILLIAM RAMOS DA SILVA
  • ABELARDO ANTONIO DE ASSUNCAO MONTENEGRO
  • EVERARDO VALADARES DE SA BARRETTO SAMPAIO
  • CLEVER BRIEDIS
  • Data: 25/02/2025
    Ata de defesa assinada:

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  • O semiárido possui condições edafoclimáticas que inviabilizam o acúmulo de matéria orgânica do solo (MOS). A MOS é um atributo chave para se avaliar a saúde e qualidade solo. Diante disso, práticas conservacionistas como o uso de cobertura morta, consórcios com espécies adaptadas e reuso de água de esgoto tratada devem ser utilizadas na região Semiárida Brasileira. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o desenvolvimento e produtividades da palma forrageira(Opuntia stricta) e de consórcios com capim-buffel (Cenchrus ciliaris L) e sorgo (Sorghum sudanense (Piper) Stapf), bem como determinar os conteúdos e estoques de C lábil e recalcitrante no solo em áreas com 0, 8 e 12 Mg ha-1 de cobertura morta, irrigadas com água de esgoto tratada. Para isso, foi realizada uma pesquisa na Fazenda Primavera, Parnamirim-PE. O experimento foi dividido em dois momentos distintos: um que avaliou a palma forrageira sem consórcio e outro considerando consórcios. Foram feitas coletas de solo na área experimental e na área de vegetação nativa (VN) (Caatinga) em 0-10, 10-20 e 20-40 cm. A VN foi utilizada como base comparativa. Foram realizadas análises de carbono total (COT), carbono particulado (COP) e associado aos minerais (COAM), carbono extraído em água quente (C-aq H2O) e carbono extraído em permanganato (C-KMnO4) e seus respectivos estoques (Est). Além disso, foi quantificado a produção de matérias fresca (MF) e seca (MS) da palma, sorgo e capim-buffel, bem como avaliações biométricas da palma. Os resultados para o primeiro momento mostraram que o manejo com água de esgoto tratada e o uso de 8 e 12 Mg ha-1 de cobertura morta favorecem maiores produtividades e EstC, superando os resultados de áreas sem cobertura, sobretudo quando se utiliza 12 Mg ha-1. Para EstC o comportamento foi VN > PS12 > PS8 > VE > SC. Para EstCOP o PS12 > PS8 > VE > SC > VN, para EstCOAM o VN > PS12 = PS8 = VE < SC. Para EstC-aq H2O e EstC-KMnO4, os tratamentos não apresentaram diferença estatística em comparação com a VN e nem entre si. A produtividade MF e MS da palma com 12 Mg ha-1 de cobertura morta chegou a ser maior em 3,3 e 3,4 vezes em relação à SC, respectivamente. Em relação ao segundo momento: a nível de estoque total (0-40 cm) o uso de 8 Mg ha-1 de cobertura favorece um valor maior em 37% em relação a 0 Mg ha-1 (com sorgo), para capim-buffel não se observa aumentos significativos com o uso de taxa de cobertura. A produtividade do consórcio foi maior para palma+sorgo com 12 Mg ha-1 de cobertura morta. A MF variou entre 104,7 e 169,5 Mg ha-1, (palma+sorgo) e para palma+capim-buffel, a MF ficou entre 73,6 e 108,7 Mg ha-1 (ambos 8 e 12 Mg ha-1 de cobertura, respectivamente). Para MS palma+sorgo variou entre 4 e 10 Mg ha-1 e para palma+buffel a MS variou entre 3 e 5 Mg ha-1, ambas em relação ao tratamento sem cobertura. Os diferentes cortes de sorgo e capim-buffel, evidenciam que o uso de 12 Mg ha-1 favorece maior produtividade, sobretudo o segundo corte, chegando a valores de 12,2 e 4,6 Mg ha-1 (MF e MS de sorgo, respectivamente) e 11,9 e 5,3 Mg ha-1 (MFe MS de capim-buffel, respectivamente). Sendo assim, em condições de semiárido, as práticas conservacionistas supracitadas são alternativas viáveis para promover o desenvolvimento sustentável.

     


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  • Semiarid region has edaphoclimatic conditions that prevent the accumulation of soil organic matter (SOM). SOM is a key attribute for assessing soil health and quality. Therefore, conservation practices such as the use of mulch, intercropping with adapted species, and reuse of treated sewage water should be used in the Brazilian semiarid region. Thus, the objective of this study was to evaluate the development and productivity of forage cactus (Opuntia stricta) and intercropping with buffel grass (Cenchrus ciliaris L.) and sorghum (Sorghum sudanense (Piper) Stapf.), as well as to determine the contents and stocks of labile and recalcitrant C in the soil in areas with 0, 8, and 12 Mg ha-1 of mulch, irrigated with treated sewage water. For this purpose, a survey was carried out at Fazenda Primavera, Parnamirim-PE. The experiment was divided into two distinct moments: one that evaluated forage cactus without intercropping and another considering intercropping. Soil samples were collected in the experimental area and in the native vegetation area (VN) (Caatinga) at 0-10, 10-20 and 20-40 cm. VN was used as a comparative basis. Analyses of total carbon (TOC), particulate carbon (POC) and associated with minerals (MAOC), carbon extracted in hot water (C-aq H2O) and carbon extracted in permanganate (C-KMnO4) and their respective stocks (Est) were performed. In addition, the production of fresh matter (FM) and dry matter (DM) of forage cactus, sorghum and buffel grass was quantified, as well as biometric evaluations of forage cactus. The results for the first moment showed that management with treated sewage water and the use of 8 and 12 Mg ha-1 of mulch favor higher productivity and EstC, surpassing the results of areas without mulch, especially when using 12 Mg ha-1. For EstC the behavior was NV > SS12 > SS8 > SV > NC. For EstPOC SS12 > SS8 > SV > NC > NV, for EstMAOC NV > SS12 = SS8 = SV < NC. For EstC-aq H2O and EstC-KMnO4, the treatments did not present statistical difference compared to NV or among themselves. The FM and DM productivity of the cactus forage with 12 Mg ha-1 of mulch was 3.3 and 3.4 times higher in relation to NC. Regarding the second moment: at the total stock level (0-40 cm), the use of 8 Mg ha-1 of mulch favors a value 37% higher than 0 Mg ha-1 (with sorghum); for buffelgrass, no significant increases were observed with the use of mulch rate. The productivity of the intercrop was higher for forage cactus+sorghum with 12 Mg ha-1 of mulch. The FM ranged from 104.7 to 169.5 Mg ha-1 (forage cactus+sorghum), and for forage cactus+buffelgrass, the DM was between 73.6 and 108.7 Mg ha-1 (both 8 and 12 Mg ha-1 of mulch, respectively). For forage cactus+sorghum, the DM ranged from 4 to 10 Mg ha-1, and for cactus forage+buffelgrass, the MS ranged from 3 to 5 Mg ha-1, both in relation to the treatment without mulch. The different cuts of sorghum and buffel grass show that the use of 12 Mg ha-1 favors greater productivity, especially the second cut, reaching values of 12.2 and 4.6 Mg ha-1 (FM and DM of sorghum, respectively) and 11.9 and 5.3 Mg ha-1 (FM and DM of buffel grass, respectively). Therefore, in semi-arid conditions, the above-mentioned conservation practices are viable alternatives to promote sustainable development.

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  • AMANDA MICHELE SANTOS DE LIMA
  • Adubação foliar com níquel e ureia em cana-de-açúcar

  • Orientador : EMIDIO CANTIDIO ALMEIDA DE OLIVEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EMIDIO CANTIDIO ALMEIDA DE OLIVEIRA
  • FERNANDO JOSE FREIRE
  • JOSÉ LAVRES JÚNIOR
  • ANDRÉ RODRIGUES DOS REIS
  • EDUARDO CEZAR MEDEIROS SALDANHA
  • Data: 28/02/2025
    Ata de defesa assinada:

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  • A produção de biomassa da cana-de-açúcar é limitada pelo fornecimento de nitrogênio (N) e a baixa recuperação do N-fertilizante pelas plantas reduz o potencial produtivo dos canaviais. A adubação foliar com N de forma complementar à adubação via solo nas fases de maior demanda pelo nutriente é uma alternativa para aumento da recuperação do N-fertilizante e da conversão do N em biomassa. A ureia é a principal fonte de N para adubação via folha e estimula a atividade da enzima urease. Esse estímulo depende da disponibilidade de níquel (Ni), elemento ativador da enzima, cujos limites de dose ainda não foram definidos para a cana-de-açúcar. O aumento da dose de ureia foliar para complementar a adubação de solo pode ser viabilizado pela combinação de ureia e Ni, sem risco de queima foliar. O objetivo do estudo foi avaliar a adição de Ni na pulverização foliar com ureia no estímulo do metabolismo de nitrogênio, no desenvolvimento vegetativo, e o potencial desse manejo nutricional na redução da dose de N via solo, sem comprometer a produtividade da cana-de-açúcar. Os estudos foram conduzidos em casa de vegetação e campo, em delineamento de blocos ao acaso com 4 repetições, e arranjo de tratamentos em fatorial, com doses crescentes de ureia e Ni, realizando coletas sequenciais após a pulverização foliar. As variáveis avaliadas foram atividade da urease (AU), teor de ureia (TU), teor de amônio solúvel (AS), teor de aminoácidos (AA), peroxidação lipídica (MDA), índices de clorofila, teor de N e Ni, biometria da parte aérea, rendimento industrial. Os dados foram submetidos à análise de variância (p ≤ 0,05) e regressão linear. A adição de Ni não aumentou a atividade da urease da cana-de-açúcar. Ureia e Ni de forma isolada aumentaram o teor de N e Ni, AS, AA e TU. Ni comprometeu a eficiência fotossintética de forma reversível. Houve remobilização de N e Ni para porções mais novas na planta. A queima to tecido foliar não foi amenizada pelo Ni, e não foram causadas pela alta concentração de amônio. O Ni atuou na redução do teor de amônio em plantas que receberam 29 % de ureia. O aumento da dose de ureia e Ni não aumenta os teores dos nutrientes no tecido. O estresse associado aos tratamentos foi leve. Houve aumento do rendimento em açúcar com a combinação de ureia + Ni. O manejo combinado de ureia+Ni utilizando doses baixas apresentaram o melhor desempenho, sem risco de distúrbios bioquímicos. A combinação de ureia e Ni para estímulo da produção da cultura ainda precisa ser avaliado em mais ciclos da cultura, e no início do crescimento de colmos para aumentar o potencial produtivo e viabilizar a redução da adubação via solo.

     


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  • Sugarcane biomass production is limited by nitrogen (N) supply, and the low recovery of N-fertilizer by plants reduces the efficiency of N management in cropping systems. Foliar N fertilization, complementing soil-applied N during periods of high nutrient demand, is an alternative to enhance N-fertilizer recovery and improve N conversion into biomass. Urea is the primary N source for foliar fertilization, stimulating urease enzyme activity. This stimulation depends on the availability of nickel (Ni), an enzyme activator, whose optimal dosage limits for sugarcane remain undefined. Increasing foliar urea doses to complement soil fertilization may be feasible through urea and Ni combination, without causing leaf burn. This study aimed to evaluate the addition of Ni in foliar urea spraying to stimulate nitrogen metabolism, vegetative growth, and its potential to reduce soil N application without compromising sugarcane productivity. The study was conducted in both greenhouse and field conditions, following a randomized block design with four replications and a factorial treatment arrangement, consisting of increasing urea and Ni doses, with sequential sampling after foliar spraying. The evaluated variables included urease activity (UA), urea content (UC), soluble ammonium (SA), amino acid content (AA), lipid peroxidation (MDA), chlorophyll indices, N and Ni content, shoot biometrics, and industrial yield. Data were subjected to analysis of variance (p ≤ 0.05) and linear regression. Ni addition did not increase urease activity in sugarcane. Urea and Ni individually increased N and Ni content, SA, AA, and UC. Ni temporarily reduced photosynthetic efficiency. N and Ni were remobilized to younger plant tissues. Leaf tissue burn was not mitigated by Ni and was not caused by high ammonium concentration. Ni reduced ammonium levels in plants receiving 29% urea. Increasing urea and Ni doses did not enhance nutrient accumulation in plant tissues. Treatment-associated stress was mild. Sugar yield increased with the urea + Ni combination. The best performance was observed with low urea + Ni doses, without inducing biochemical disturbances. The combined urea and Ni management strategy for enhancing sugarcane production requires further evaluation in additional crop cycles and anticipated to the arly stalk growth phase to enhance yield potential and enable the reduction of soil fertilization. to assess its potential for reducing soil N fertilization.

     

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  • ELISIANE MARTINS DE LIMA
  • Desenvolvimento de produto a base de biochar e trichoderma spp. provenientes e aplicados no sistema de produção de uva

  • Orientador : ERIKA VALENTE DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ERIKA VALENTE DE MEDEIROS
  • CARLOS ALBERTO FRAGOSO DE SOUZA
  • CLAUDE HAMMECKER
  • JAMILLY ALVES DE BARROS
  • JOSE ROMUALDO DE SOUSA LIMA
  • Data: 26/03/2025
    Ata de defesa assinada:

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  • O crescimento populacional tem aumentado a demanda por alimentos gerando grandes volumes de resíduos agrícolas e agroindustriais. O manejo sustentável desses resíduos representa um desafio para a implementação de práticas agrícolas eficientes e sustentáveis. Neste sentido, o reaproveitamento de resíduos, especialmente na forma de biochar, produto rico em carbono, pode beneficiar as propriedades do solo e reduzir impactos ambientais. Embora o biochar se destaque pela versatilidade em sistemas agrícolas e ambientais, a interação com microrganismos do solo, especialmente com o gênero Trichoderma, ainda precisa ser melhor compreendida. Espécies de Trichoderma são amplamente reconhecidos pela eficiência no controle biológico de fitopatógenos e pelo papel como promotores do crescimento vegetal. No entanto, estudos que abordem a interação do biochar e do Trichoderma são escassos, necessitando de maiores investigações para compreender os impactos na microbiota edáfica. Para preencher essa lacuna, este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos do biochar produzido a partir do engaço da uva e resíduos da fermentação da uva, aplicado em conjunto com Trichoderma aureoviride URM 5158 e Trichoderma hamatum URM 6656 em solos cultivados com videiras. Os experimentos foram conduzidos no campo em blocos ao acaso com nove tratamentos e três repetições. Foram avaliados atributos químicos e microbiológicos dos solos e a produtividade das videiras. Os resultados demonstraram que a aplicação de biochar e Trichoderma em solo cultivado com uvas Cabernet Sauvignon, promoveram alterações na estrutura e na diversidade das comunidades microbianas. Curiosamente, as variáveis químicas do solo, como pH, Na⁺ e K⁺, atribuídas a entradas de biochar no solo, desempenharam um papel modulador na estrutura das comunidades microbianas, favorecendo determinados grupos em detrimento de outros. A nível de filo, as comunidades fúngicas foram predominantemente compostas por Ascomycota, Basidiomycota, Chytridiomycota e Glomeromycota, filos essenciais na decomposição da matéria orgânica e ciclagem de nutrientes. Por outro lado, ao avaliar os efeitos da aplicação de biochar e Trichoderma em videiras da variedade Malbec, sobre os atributos químicos e enzimáticos do solo, nossos resultados revelaram que ambos os tratamentos promoveram alterações significativas nas propriedades do solo. Os maiores incrementos foram observados com a co-aplicação do biochar da fermentação da uva (GFB) e T. hamatum (GFB+Th), resultando em aumentos expressivos de 569,23% no carbono da biomassa microbiana (MBC), no carbono orgânico total (TOC) 60,73% e no teor de potássio (K) 86,70%. Além disso, a aplicação isolada do biochar GFB elevou a atividade da fosfatase ácida em 38,76%, enquanto sua co-aplicação com T. hamatum aumentou a atividade da β-glicosidase em 56,46%. Esses achados são relevantes para a viticultura, pois indicam que o uso combinado de biochar e Trichoderma pode se apresentar como estratégia eficaz para melhorar a saúde do solo, promovendo o equilíbrio microbiológico e a disponibilidade de nutrientes.


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  • Population growth has increased the demand for food, leading to the generation of large volumes of agricultural and agro-industrial residues. The sustainable management of these residues poses a challenge to the implementation of efficient and sustainable agricultural practices. In this context, the reuse of residues particularly in the form of biochar, a carbon-rich product can enhance soil properties and reduce environmental impacts. Although biochar stands out for its versatility in agricultural and environmental systems, its interaction with soil microorganisms, especially those belonging to the Trichoderma genus, still needs to be better understood. Trichoderma species are widely recognized for their efficiency in the biological control of phytopathogens and their role as plant growth promoters. However, studies addressing the interaction between biochar and Trichoderma remain scarce, requiring further investigation to understand their impacts on soil microbiota. To fill this gap, the present study aimed to evaluate the effects of biochar produced from grape stalks and fermentation residues, applied in combination with Trichoderma aureoviride URM 5158 and Trichoderma hamatum URM 6656, in soils cultivated with grapevines. Field experiments were conducted using a randomized block design with nine treatments and three replicates. Chemical and microbiological soil attributes and grapevine productivity were evaluated. The results showed that the application of biochar and Trichoderma in soil cultivated with Cabernet Sauvignon grapes led to changes in the structure and diversity of microbial communities. Interestingly, soil chemical variables such as pH, Na⁺, and K⁺ attributed to the biochar input played a modulatory role in the structure of microbial communities, favoring certain groups over others. At the phylum level, fungal communities were predominantly composed of Ascomycota, Basidiomycota, Chytridiomycota, and Glomeromycota key phyla in organic matter decomposition and nutrient cycling. On the other hand, when evaluating the effects of biochar and Trichoderma application on Malbec grapevines with regard to soil chemical and enzymatic attributes, our results revealed that both treatments significantly altered soil properties. The greatest increases were observed with the co-application of grape fermentation biochar (GFB) and T. hamatum (GFB+Th), resulting in expressive increases of 569.23% in microbial biomass carbon (MBC), 60.73% in total organic carbon (TOC), and 86.70% in potassium (K) content. Additionally, the isolated application of GFB biochar increased acid phosphatase activity by 38.76%, while its co-application with T. hamatum enhanced β-glucosidase activity by 56.46%. These findings are relevant to viticulture, as they indicate that the combined use of biochar and Trichoderma may serve as an effective strategy for improving soil health by promoting microbiological balance and increasing nutrient availability.

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  • FRANKLONE LIMA DA SILVA
  • Forma e granulometria da sílica amorfa no acúmulo de Si em arroz, milho e soja, e quantificação de Si nas plantas via FRX portátil

  • Orientador : CLISTENES WILLIAMS ARAUJO DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLISTENES WILLIAMS ARAUJO DO NASCIMENTO
  • EDIVAN RODRIGUES DE SOUZA
  • CÁCIO BOECHAT
  • LEILSON COSTA GRANJEIRO
  • LUIZ HENRIQUE VIEIRA LIMA
  • Data: 16/04/2025
    Ata de defesa assinada:

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  • O silício (Si) tem se consolidado como um elemento de elevada importância na agricultura moderna, especialmente por seu papel na mitigação de estresses abióticos e bióticos, na melhoria da arquitetura vegetal e na promoção do balanço nutricional em diferentes culturas. Considerando a baixa disponibilidade natural de Si em solos tropicais, a variabilidade na eficiência de fertilizantes silicatados e a ausência de métodos rápidos para monitoramento do elemento em tecidos vegetais, esta tese objetivou avaliar aspectos críticos do uso agronômico do Si, abordando: a) a eficiência na disponibilização de Si de fertilizantes com distintas granulometrias e composições mineralógicas; b) a resposta varietal de culturas ao Si; e, c) a validação de método analítico portátil para sua quantificação. No primeiro estudo, avaliou-se o efeito da forma física e da granulometria de fertilizantes à base de sílica amorfa (FSA), bem como a influência de diferentes camadas sedimentares de uma mina sobre a solubilidade de Si e seu acúmulo em arroz (Oryza sativa L.). O segundo experimento avaliou a resposta de 10 cultivares de milho (Zea mays L.) e 7 de soja (Glycine max L.) à fertilização silicatada (600 kg ha⁻¹ de FSA), sob condições controladas. Por fim, no terceiro estudo, 374 amostras vegetais de diferentes espécies foram analisadas por FRXp, sendo os dados comparados com os obtidos pelo método padrão de digestão alcalina assistida por autoclave, para validação do equipamento portátil. A solubilidade do Si aumentou com a redução do tamanho de partícula (0,7 a 1,2 g kg⁻¹), mas o maior acúmulo na planta (12,7 g kg⁻¹) foi obtido com a formulação em grânulo. Já os fertilizantes compostos por diferentes misturas minerais apresentaram solubilidade superior (até 34,1 g kg⁻¹) e acúmulo de até 18,9 g kg⁻¹ de Si, com benefícios colaterais sobre a absorção de macro e micronutrientes. Os resultados evidenciaram que a composição geoquímica da matéria-prima influencia mais a eficiência agronômica do que a granulometria isolada. As avaliações genotípicas revelaram ampla variação na absorção de Si: no milho, os teores variaram de 2,5 a 4,0 g kg⁻¹, e na soja de 3,3 a 6,4 g kg⁻¹. Cultivares mais responsivas apresentaram incrementos de até 51 % (milho) e 73% (soja) em relação à testemunha. O Si também incrementou o acúmulo de Ca, Mn, Fe, Zn e Cu, indicando efeitos nutricionais indiretos dependentes da cultivar. A técnica de FRXp apresentou elevada correlação com o método de referência (R² = 0,94), com erro médio absoluto de 0,43 g kg⁻¹ e erro percentual médio de 8%. A técnica permitiu análises rápidas, não destrutivas e sem uso de reagentes, com elevado grau de reprodutibilidade. A integração dos resultados desta tese reforça o potencial do Si como insumo estratégico para sistemas agrícolas mais produtivos, resilientes e sustentáveis, abordando desde a eficiência das fontes silicatadas até a resposta genética e o monitoramento analítico.


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  • Silicon (Si) has been increasingly recognized as an element of significant importance in modern agriculture, particularly due to its role in mitigating abiotic and biotic stresses, improving plant architecture, and promoting nutritional balance in various crops. Given the low natural availability of Si in tropical soils, the variability in the efficiency of silicate fertilizers, and the absence of rapid methods for monitoring Si in plant tissues, this thesis aimed to evaluate critical aspects of the agronomic use of Si by addressing: (a) the efficiency of Si release from fertilizers with different particle sizes and mineralogical compositions; (b) the varietal response of crops to Si; and (c) the validation of a portable analytical method for its quantification. In the first study, the effect of physical form and particle size of amorphous silica-based fertilizers (ASF), as well as the influence of different sedimentary layers from a mining site on Si solubility and its accumulation in rice (Oryza sativa L.), were evaluated. The second experiment assessed the response of 10 maize (Zea mays L.) and 7 soybean (Glycine max L.) cultivars to silicate fertilization (600 kg ha⁻¹ of ASF) under controlled conditions. Finally, in the third study, 374 plant samples from various species were analyzed using portable X-ray fluorescence (pXRF), and the results were compared with those obtained through the standard method of autoclave-assisted alkaline digestion to validate the portable device. Si solubility increased with decreasing particle size (0.7 to 1.2 g kg⁻¹), but the highest accumulation in plants (12.7 g kg⁻¹) was achieved with the granular formulation. Fertilizers composed of different mineral mixtures exhibited superior solubility (up to 34.1 g kg⁻¹) and accumulation (up to 18.9 g kg⁻¹ of Si), along with collateral benefits for the uptake of macro- and micronutrients. The results demonstrated that the geochemical composition of raw material has a greater influence on agronomic efficiency than particle size alone. Genotypic evaluations revealed wide variation in Si uptake: in maize, concentrations ranged from 2.5 to 4.0 g kg⁻¹, and in soybean from 3.3 to 6.4 g kg⁻¹. The most responsive cultivars showed increases of up to 51% (maize) and 73% (soybean) compared to the control. Si also enhanced the accumulation of Ca, Mn, Fe, Zn, and Cu, indicating indirect nutritional effects that are cultivar-dependent. The pXRF technique showed a high correlation with the reference method (R² = 0.94), with a mean absolute error of 0.43 g kg⁻¹ and a mean percentage error of 8%. This technique enabled rapid, non-destructive analyses without the use of reagents, and with a high degree of reproducibility. The integration of the results from this thesis reinforces the potential of Si as a strategic input for more productive, resilient, and sustainable agricultural systems, addressing the efficiency of silicate sources, genetic response, and analytical monitoring.

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  • ROSECLÊNIA ALVES SANTOS
  • CONTAMINANTES ORGÂNICOS E INORGÂNICOS E INFLUÊNCIA DA GEOQUÍMICA DE FERRO EM SOLOS DE MANGUEZAL DO ESTUÁRIO DO RIO IPOJUCA, NE BRASIL

     

     

  • Orientador : YURI JACQUES AGRA BEZERRA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • YURI JACQUES AGRA BEZERRA DA SILVA
  • JEAN CHEYSON BARROS DOS SANTOS
  • PAULA RENATA MUNIZ ARAÚJO
  • ABELARDO ANTONIO DE ASSUNCAO MONTENEGRO
  • TIAGO OSORIO FERREIRA
  • Data: 08/08/2025
    Ata de defesa assinada:

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  • Os manguezais prestam valiosos serviços ecossistêmicos, desempenham funções ecológicas essenciais. Contudo, encontram-se crescentemente ameaçados por pressões antrópicas, em especial a contaminação por compostos tóxicos oriundos de atividades urbanas, industriais e portuárias. Neste contexto, entre os mais relevantes, estão os Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPAs), os Elementos Terras Raras (ETRs) e os metais pesados, todos com importante dinâmica geoquímica associada aos solos de manguezal. Este trabalho teve como objetivo avaliar a contaminação, a distribuição vertical e as possíveis fontes de Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPAs) em solos de manguezal impactado pelo derramamento de petróleo na costa nordeste do Brasil, avaliando os fatores edáficos e geoquímicos que influenciam sua retenção e mobilidade, bem como analisar a presença, o comportamento e os padrões de distribuição de Elementos Terras Raras (ETRs) e metais pesados associados à dinâmica redox e à geoquímica do ferro nesses solos. No manguezal, foram coletados oito perfis de solo ao longo do curso do Rio Ipojuca, Pernambuco-Brasil, seccionando-os em seis camadas. Utilizou-se abordagens analíticas integradas (cromatografia gasosa, espectrometria de massas, análises físicas, químicas e do solo e extração sequencial de Fe). Os resultados indicaram contaminação moderada por HPAs, com predomínio de compostos de alto peso molecular (HMW), vinculados a fontes pirogênicas e petrogênicas. A distribuição dos HPAs mostrou maior concentração nas camadas superficiais, influenciada por características edáficas como o teor de carbono orgânico total (COT) e a granulometria. Os ETRs e metais pesados apresentaram correlação com formas de ferro amorfas e sulfetos, evidenciando o papel da geoquímica do ferro na sua retenção e mobilidade. A alternância entre condições redox nos solos de manguezal, típica de ambientes com influência de marés, mostrou-se determinante para os processos de coprecipitação e liberação desses contaminantes. Este estudo contribui para o avanço do conhecimento sobre o funcionamento geoquímico de manguezais tropicais e seus riscos ambientais associados, oferecendo subsídios para ações de monitoramento, remediação e conservação desses ecossistemas.


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  • Mangroves provide valuable ecosystem services and perform essential ecological functions. However, they are increasingly threatened by anthropogenic pressures, particularly contamination from toxic compounds originating from urban, industrial, and port activities. In this context, some of the most relevant contaminants are Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs), Rare Earth Elements (REEs), and heavy metals, all of which exhibit significant geochemical dynamics in mangrove soils. This study aimed to assess the contamination, vertical distribution, and potential sources of PAHs in mangrove soils impacted by the oil spill that occurred along the northeastern coast of Brazil. It also sought to evaluate the soil and geochemical factors influencing their retention and mobility, as well as to analyze the presence, behavior, and distribution patterns of REEs and heavy metals associated with redox dynamics and iron geochemistry in these soils. Eight soil profiles were collected along the Ipojuca River estuary in Pernambuco, Brazil, and sectioned into six layers. Integrated analytical approaches were used, including gas chromatography, mass spectrometry, and physical, chemical, and sequential iron extraction analyses. The results indicated moderate PAH contamination, with a predominance of high molecular weight (HMW) compounds linked to both pyrogenic and petrogenic sources. The vertical distribution of PAHs showed higher concentrations in surface layers, influenced by edaphic characteristics such as total organic carbon (TOC) content and particle size. REEs and heavy metals were correlated with amorphous iron forms and sulfides, highlighting the role of iron geochemistry in their retention and mobility. The alternation between redox conditions in mangrove soils, typical of tidal environments, was crucial for the coprecipitation and release processes of these contaminants. This study contributes to advancing the understanding of geochemical processes in tropical mangroves and their associated environmental risks, providing a scientific basis for monitoring, remediation, and conservation strategies for these sensitive ecosystems.

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  • ANGELO JAMIL MAIA
  • Estratégias para monitoramento da degradação do solo utilizando espectroscopia no infravermelho

  • Orientador : YURI JACQUES AGRA BEZERRA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • YURI JACQUES AGRA BEZERRA DA SILVA
  • VALDOMIRO SEVERINO DE SOUZA JUNIOR
  • ADRIAN L COLLINS
  • MARIA EUGENIA ORTIZ ESCOBAR
  • TALES TIECHER
  • Data: 29/08/2025
    Ata de defesa assinada:

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  • A degradação do solo representa um desafio global crítico, ameaçando a segurança alimentar, a biodiversidade e a estabilidade ambiental por meio de processos como a depleção de matéria orgânica, erosão, contaminação por elementos potencialmente tóxicos (PTEs), salinização e desertificação. As abordagens tradicionais de monitoramento do solo, embora precisas, são onerosas, exigem muita mão de obra e são logisticamente complexas, o que ressalta a necessidade de métodos de avaliação mais eficientes. A espectroscopia no infravermelho (IRS) surgiu como uma alternativa promissora, oferecendo uma avaliação do solo rápida, não destrutiva e de baixo custo. Este trabalho avaliou abordagens metodológicas inovadoras para o monitoramento da degradação do solo com IRS, com ênfase na predição de atributos do solo como PTEs e propriedades relacionadas à salinidade. A pesquisa foi composta por três eixos: 1. uma revisão abrangente que sintetiza o conhecimento científico atual sobre aplicações da IRS no monitoramento da degradação do solo, com a adição de estudos de caso compostos por conjuntos de dados diversos; 2. uma avaliação das abordagens no infravermelho próximo (NIR), infravermelho médio (MIR) e de fusão espectral (NIR+MIR) para a predição de teores de metais em Tecnossolos derivados de resíduos de mineração de scheelita, ao longo de diferentes períodos de acúmulo (2, 10 e 40 anos); 3. uma avaliação de Redes Neurais Convolucionais (CNN) para a predição das concentrações de Ba, Cd, Cu e Pb utilizando uma biblioteca espectral global de solos no infravermelho médio. As abordagens de modelagem por regressão de mínimos quadrados parciais (PLSR) e CNN foram comparadas sistematicamente em diferentes conjuntos de dados. Os resultados demonstraram um potencial significativo para o monitoramento da degradação do solo com IRS em múltiplos contextos. A revisão revelou avanços substanciais nas capacidades de modelagem da IRS por meio da integração com aprendizado de máquina, aplicações bem-sucedidas em ambientes diversos apoiadas por bibliotecas espectrais e desenvolvimentos promissores na avaliação do solo em relação a carbono, poluentes, erodibilidade e propriedades relacionadas à salinidade. Nos Tecnossolos, os espectros MIR e de fusão superaram o NIR, com os melhores desempenhos obtidos para Cu (R² = 0,69; RPD = 1,81) e Sr (R² = 0,67; RPD = 1,76). A modelagem com a biblioteca espectral global mostrou desempenho superior das CNNs em relação ao PLSR, alcançando predições excelentes para Cd (R² = 0,81; RPD = 2,32) e resultados confiáveis para Ba, Cu e Pb (R² > 0,70; RPD > 1,8). Elementos com fortes associações geoquímicas com componentes potencialmente ativos espectralmente apresentaram melhor desempenho preditivo nos estudos. Esses resultados reforçam a IRS como uma ferramenta eficiente para o monitoramento ambiental, apoiando a gestão sustentável da terra e o desenvolvimento de sistemas rápidos de avaliação da contaminação do solo.


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  • Soil degradation represents a critical global challenge, threatening food security, biodiversity, and environmental stability through processes including organic matter depletion, erosion, contamination by potentially toxic elements (PTEs), salinization, and desertification. Traditional soil monitoring approaches, while accurate, are costly, labor-intensive, and logistically demanding, raising a need for more efficient assessment methods. Infrared spectroscopy (IRS) has emerged as a promising alternative, offering rapid, non-destructive, and cost-effective soil assessment. This work evaluated innovative methodological approaches for monitoring soil degradation with IRS, with emphasis on predicting soil attributes such as PTEs and salinity-related properties. The research is comprised three axes: 1. a comprehensive review synthesizing current scientific knowledge on IRS applications for soil degradation monitoring, with the addition of case studies comprised of diverse datasets; 2. an assessment of near-infrared (NIR), mid-infrared (MIR), and spectral fusion (NIR+MIR) approaches for predicting metals’ contents in Technosols derived from scheelite mining residues across different accumulation periods (2, 10, and 40 years); 3. an evaluation of Convolutional Neural Networks (CNN) for predicting Ba, Cd, Cu, and Pb concentrations using a global mid-infrared soil spectral library. Both Partial Least Squares regression (PLSR) and CNN modeling approaches were systematically compared across diverse datasets. The results demonstrated significant potential for IRS-based soil degradation monitoring across multiple settings. The comprehensive review revealed substantial advances in IRS modeling capabilities through machine learning integration, successful applications across diverse environments supported by spectral libraries, and promising developments in the soil assessment of carbon, pollutants, erodibility, and salinity-related properties. For the Technosols, MIR and fusion spectra outperformed NIR, with the best performances for Cu (R2 = 0.69, RPD = 1.81) and Sr (R2 = 0.67, RPD = 1.76). The global spectral library modeling showed a superior performance for CNN over PLSR, achieving excellent predictions for Cd (R2 = 0.81, RPD = 2.32) and reliable results for Ba, Cu, and Pb (R2 > 0.70, RPD > 1.8). Elements with strong geochemical associations with potential spectrally active components exhibited better predictive performance across studies. These findings reinforce IRS as an efficient tool for environmental monitoring, supporting sustainable land management and the development of rapid soil contamination assessment systems.

     

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  • ARIANDERSON FERNANDO ALVES DOS SANTOS
  • Demanda e eficiência nutricional de variedades de cana-de-açúcar fertirrigadas em diferentes solos e ciclos de cultivo no semiárido da Bahia

  • Orientador : FERNANDO JOSE FREIRE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FERNANDO JOSE FREIRE
  • EMIDIO CANTIDIO ALMEIDA DE OLIVEIRA
  • MARIO DE ANDRADE LIRA JUNIOR
  • IGOR TENORIO MARINHO DA ROCHA
  • RENATO LEMOS DOS SANTOS
  • Data: 29/08/2025
    Ata de defesa assinada:

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  • A partir da década de 1980, o semiárido baiano consolidou-se como uma região estratégica para o cultivo de cana-de-açúcar, entretanto, sua viabilidade depende da irrigação, com destaque para a fertirrigação. Contudo, os dados utilizados para recomendações de adubação ainda são baseados em condições edafoclimáticas que não contemplam essa região, tornando necessários estudos regionais, avaliando-se o desempenho de variedades muito produtivas cultivadas em solos de elevada fertilidade natural. Esse estudo teve como premissa que a demanda nutricional, produção de biomassa e eficiência de utilização de nutrientes de variedades altamente produtivas de cana-de-açúcar cultivadas em solos férteis do semiárido baiano, especialmente sob manejo com fertirrigação, se diferencia por variedade, ciclo de cultivo e tipo de solo. Assim, objetivo da pesquisa foi avaliar a demanda nutricional, o acúmulo de biomassa e a eficiência de utilização de nutrientes de variedades de cana- de-açúcar sob fertirrigação, em dois ciclos de cultivo e três classes de solo na AGROVALE, Juazeiro/BA. As variedades avaliadas foram VAT902012 e RB961003 nos ciclos de cana-planta e cana-soca, nos solos Vertissolo Háplico Órtico, Cambissolo Háplico Solódico e Cambissolo Háplico Tb Eutrófico. A parte aérea dessas variedades foram amostradas aos 60, 120, 160, 200, 260 e 360 dias após o plantio ou rebrota, avaliando-se a produção de matéria fresca e seca e o acúmulo de nutrientes. Os resultados demonstraram que a variedade VAT902012 apresentou maior acúmulo de biomassa, sobretudo no ciclo de cana-planta, enquanto a RB961003 destacou-se pela maior eficiência nutricional. O ciclo de cana-planta acumulou mais nutrientes e biomassa, mas a cana-soca apresentou maior eficiência de utilização dos nutrientes. Entre os solos, o Vertissolo proporcionou maior acúmulo de biomassa nas plantas, enquanto os Cambissolos foram mais efetivos no aproveitamento nutricional pelas plantas. O K e o N foram os nutrientes mais demandados, com o Zn e o Mn também sendo muito acumulado. A eficiência nutricional das variedades dependeu da interação entre solo, ciclo de cultivo e demanda específica do nutriente, sugerindo a necessidade de manejo diferenciado na quantidade e época de aplicação dos nutrientes na fertirrigação para maior sustentabilidade agrícola no semiárido, proporcionando maior longevidade ao canavial.


  • Mostrar Abstract
  • From the 1980s onwards, the semi-arid region of Bahia was projected as a promising area for sugarcane cultivation. However, the region is very dependent on irrigation and the most commonly used technique is fertigation. The distribution of fertilizers in this type of irrigation is used according to the accumulation of nutrients. The data currently used in the region are based on crops under different conditions, such as rainfed and conventional irrigation, different cultivars, or even data from regions with completely different climates from the semi-arid northeastern region. In addition, soils and the possibility of perennial crops, with longer cycles, require more detailed studies that can guide the adequate supply of fertilizers. Thus, it is believed that the sugarcane varieties and cultivation cycles (plant and ratoon) have different nutritional demands, interfering with the efficient management of nutrients in fertigation, especially in different soils. In this context, the objective of this work is to evaluate nutrient demand, biomass accumulation and nutritional efficiency of sugarcane varieties cultivated under fertigation in different cultivation cycles and soils. The study will be carried out in the agricultural area of Usina Agro Indústrial do Vale do São Francisco S.A – AGROVALE, located in the mesoregion of Vale do São Francisco in the semi-arid region of Bahia. The experimental area will be composed of three types of soils, Orthic Haplic Vertisol, Sodic Haplic Cambisol and Tb Eutrophic Haplic Cambisol. Where the nutritional demand and efficiency of two sugarcane varieties (VAT902012 and RB961003) will be evaluated during two cycles (cane plant and ratoon). The soils will be characterized physically and chemically and the varieties will be sampled at 60, 120, 160, 200, 260 and 360 days after planting (DAP), where the biomass will be measured and the levels of N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Cu, Mn, Zn, B, Mo, Si and Na. Nutrient demands by sugarcane development stage will be measured by variety, crop cycle and soil type. Combining these data with
    those of biomass production, the nutritional efficiency of the varieties per cycle and per cultivation environment will be calculated. The project should generate important information that could guide the use of fertilizers in sugarcane in the semi-arid region of Pernambuco. Agricultural use cannot be dissociated from environmental concern because it is what guides the sustainability of the ecosystem. The inadequate use of fertilizers due to the high demand for nutrients in a high productivity system needs to be carefully evaluated, so that its management is rigorously sustainable.

     

2024
Dissertações
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  • CICERO APARECIDO FERREIRA ARAÚJO
  • RELAÇÃO ENTRE SALINIDADE DO SOLO E FITOEXTRAÇÃO DE CÁDMIO POR Atriplex nummularia Lindl

  • Orientador : EDIVAN RODRIGUES DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDIVAN RODRIGUES DE SOUZA
  • CLISTENES WILLIAMS ARAUJO DO NASCIMENTO
  • ALEXSANDRO OLIVEIRA DA SILVA
  • Data: 26/02/2024
    Ata de defesa assinada:

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  • A fitoextração pode ser uma técnica de remediação eficiente para solos contaminados por metais pesados e sais, incluindo situações onde esses estressores ocorrem juntos. A halófita Atriplex nummularia tem sido utilizada em programas de manejo de solos afetados por sais e tem sido sugerida também tolerar metais pesados. Entretanto, a capacidade de extração de metais pesados por Atriplex ainda é desconhecido. Nesse sentido, essa pesquisa tem como objetivo avaliar a tolerância de A. nummularia a cádmio (Cd), bem como a influência da salinidade no processo de fitoextração. Para isso, foi conduzido um experimento e avaliado o efeito da salinidade utilizando dois Luvissolos com ausência ou presença de caráter salino e seis concentrações de Cd (0, 10, 20, 30, 40 e 50 mg kg-1). O delineamento experimental foi em blocos ao acaso em arranjo fatorial 2 (ausência e presença de salinidade) x 6 (doses de Cd), com quatro repetições. Foram avaliados a biometria (altura, biomassa fresca e seca da parte aérea e raízes) teores de Cd na parte aérea (folha+caule) e nas raízes, fator de translocação de Cd, teores de Na+ e Cl- na parte aérea, trocas gasosas foliares (fotossíntese líquida, condutância estomática, transpiração, eficiência do uso da água e eficiência intrínseca do uso da água), potencial hídrico foliar, potencial osmótico, potencial de pressão, ajustamento osmótico, teor relativo de água, suculência foliar, fluorescência da clorofila a e pigmentos fotossintéticos (clorofila a,b e carotenoides). As plantas cultivadas em solo salino apresentaram valores menores de potencial hídrico e osmótico, como também maiores valores de ajustamento osmótico em comparação com as cultivadas em solo não salino. A biomassa seca da parte aérea não foi afetada pelas doses de Cd em solo não salino. Para o solo salino as biomassas relativas em relação a dose controle foram de 75, 57, 45, 39 e 40% para 10, 20, 30, 40 e 50 mg kg-1 de Cd respectivamente. Entretanto, a biomassa da Atriplex até a dose de 30 mg kg-1 de Cd foi maior em solo salino, indicando possivelmente um efeito aditivo dos estresses salino e por dose de Cd > 30 mg kg-1. Quanto as variáveis fisiológicas, não foi observado efeito do Cd para o potencial hídrico foliar, indicando que o turgor não foi o responsável por eventuais reduções de rendimentos. Entretanto, houve reduções da fotossíntese líquida, condutância estomática e na transpiração com o aumento das doses de cádmio. De todo modo, a eficiência do uso da água (EUA) foi maior sob condição de salinidade. Os teores médios de Cd na parte áerea de Atriplex foram de 49 e 25 mg kg-1 para o solo salino e não-salino respectivamente, indicando a influência positiva da salinidade no potencial de acumulação de Cd e também o efeito da salinidade em diminuir a capacidade da planta de evitar a absorção ou translocação A salinidade do solo otimizou o fator de translocação do Cd. Os resultados dessa pesquisa confirmam o efeito potencializador da salinidade no processo de acumulação de Cd pela A. nummularia e que a salinidade do solo, bem como a capacidade natural de tolerância ao Cd da Atriplex. Em função da falta de dados fisiológicos que associem salinidade e metal pesado, essa pesquisa será de grande relevância para trabalhos de fitoextração de Cd, em condições de salinidade ou não.


  • Mostrar Abstract
  • Phytoextraction can be an efficient remediation technique for soils contaminated with heavy metals and salts, including situations where these stressors occur together. The halophyte Atriplex nummularia has been used in soil management programs affected by salts and has also been suggested to tolerate heavy metals. However, the capacity of Atriplex to extract heavy metals is still unknown. In this regard, this research aims to evaluate the tolerance of A. nummularia to cadmium (Cd), as well as the influence of salinity on the phytoextraction process. For this purpose, an experiment was conducted to assess the effect of salinity using two Luvisols with absence or presence of saline character and six concentrations of Cd (0, 10, 20, 30, 40, and 50 mg kg-1). The experimental design was a randomized complete block design in a 2 (absence and presence of salinity) x 6 (Cd doses) factorial arrangement, with four replications. Biometrics (height, fresh and dry biomass of shoots and roots), Cd content in shoots (leaves+stem) and roots, Cd translocation factor, Na+ and Cl- content in shoots, leaf gas exchange parameters (net photosynthesis, stomatal conductance, transpiration, water use efficiency, and intrinsic water use efficiency), leaf water potential, osmotic potential, pressure potential, osmotic adjustment, relative water content, leaf succulence, chlorophyll a fluorescence, and photosynthetic pigments (chlorophyll a, b, and carotenoids) were evaluated. Plants grown in saline soil showed lower values of water and osmotic potential, as well as higher values of osmotic adjustment compared to those grown in non-saline soil. Shoot dry biomass was not affected by Cd doses in non-saline soil. For saline soil, the relative biomasses compared to the control dose were 75, 57, 45, 39, and 40% for 10, 20, 30, 40, and 50 mg kg-1 of Cd, respectively. However, Atriplex biomass up to the dose of 30 mg kg-1 of Cd was higher in saline soil, possibly indicating an additive effect of saline and Cd stress > 30 mg kg-1. Regarding physiological variables, no effect of Cd on leaf water potential was observed, indicating that turgor was not responsible for any yield reductions. However, there were reductions in net photosynthesis, stomatal conductance, and transpiration with increasing Cd doses. Nevertheless, water use efficiency (WUE) was higher under salinity conditions. The average Cd contents in Atriplex shoots were 49 and 25 mg kg-1 for saline and non-saline soil, respectively, indicating the positive influence of salinity on the potential accumulation of Cd and also the effect of salinity in reducing the plant's capacity to avoid absorption or translocation. Soil salinity optimized the Cd translocation factor. The results of this research confirm the potentiating effect of salinity on Cd accumulation by A. nummularia and the salinity of the soil, as well as the natural capacity of Cd tolerance of Atriplex. Due to the lack of physiological data associating salinity and heavy metal, this research will be of great relevance for Cd phytoextraction studies, under saline or non-saline conditions.

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  • SÁVIO ROBERTO MARTINS
  • Geoquímica de elementos terras raras em perfis de solo derivados de sienito sob um gradiente climático no estado de Pernambuco

  • Orientador : JEAN CHEYSON BARROS DOS SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JEAN CHEYSON BARROS DOS SANTOS
  • FABRICIO DE ARAÚJO PEDRON
  • LUIZ HENRIQUE VIEIRA LIMA
  • Data: 26/02/2024
    Ata de defesa assinada:

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  • O entendimento completo da dinâmica do regolito e seus processos depende do estudo integrado do sistema solo-saprolito, que por sua vez é crucial para os elementos terras raras (ETR), que estão envolvidos em reações químicas vitais para a pedosfera. Os ETR compreendem um grupo de 17 elementos químicos, correspondendo a escândio (Sc), ítrio (Y) e os 15 elementos lantanídeos, do lantânio(La) ao lutécio (Lu). Esses elementos são divididos em dois grupos: elementos terras raras leves (ETRL: La-Sm) e elementos terras raras pesados (ETRP: Eu-Lu). No entanto, o conhecimento sobre a distribuição e o comportamento desses elementos no perfil de solo é limitado, especialmente em regiões tropicais, onde os processos de intemperismo e pedogênese são intensos e variáveis. Desta forma, um gradiente climático pode fornecer informações cruciais sobre a resposta desses elementos a variação climática e sua implicação para o solo e vegetação. Assim, estudos que associam clima e geoquímica de ETR são relevantes para a comunidade científica porque podem servir como indicadores de alterações geoquímicas importantes para o meio ambiente. Visando estudar a geoquímica de ETR no perfil de solo, foram coletadas amostras de 3 perfis de solo (P1 na base, P2 na posição intermediária e P3 no topo), distribuídos em diferentes altitudes e, consequentemente, sob um gradiente climático, desde um clima mais seco e quente na base até um clima mais úmido e frio no topo do Maciço de Triunfo. Estas amostras foram preparadas e submetidas a análises para determinação de: 1) argila total, 2) carbono orgânico (COT), 3) elementos maiores (Al2O3, BaO, CaO, Cr2O3, Fe2O3, MgO, MnO, P2O5, K2O, SiO2, Na2O e TiO2), 4) elementos menores (La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Ho, Er, Tm, Yb, Lu e Y), 5) Fe pedogenético (Fed) e 6) formas de ferro ligadas as fases de baixa cristalinidade (Feo). Foram realizados cálculos de índices químicos para medir a intensidade do intemperismo e calcular relações entre os ETR. Além disso, os ETR foram normalizados em relação à "upper continental crust" (UCC). Os conteúdos de argila total, COT e formas de ferro pedogenético foram correlacionados com os conteúdos de ETRL e ETRP nos perfis de solo correspondentes. A relação entre a variação climática e a geoquímica dos perfis foi evidente e influenciou os atributos mensurados nos perfis nas três posições: 1) os teores mais elevados de elementos maiores mais móveis como K foram determinados em P1, devido a menor precipitação pluviométrica nessa posição, 2) os índices de intemperismo indicam intemperismo mais intenso na posição com maior precipitação em P3, 3) a normalização dos ETR indicou o enriquecimento dos ETRL, depleção dos ETRP e anomalia positiva de Eu em P1 e P2, assim como uniformidade em P3, provavelmente devido à maior umidade no topo, 4) o gradiente climático afetou a distribuição das formas de ferro pedogenéticos nos perfis e Feo teve maior conteúdo em P1, sob clima semiárido, assim como Fed teve maior conteúdo em P3 sob clima úmido, 5) o teor de argila variou de P1 até P3, devido ao efeito do clima sobre o intemperismo, 6) a matéria orgânica foi incorporada de formas diferente, dependendo da posição do perfil no gradiente climático, com uma drástica diminuição em profundidade em P1 e moderada nos outros perfis, 7) os ETRL correlacionaram-se bem com o teor de argila, Feo e Fed e 8) os ETRP correlacionaram-se bem com o COT. Os dados apresentados indicam que o gradiente climático molda expressivamente a geoquímica dos perfis de solo derivados de sienito, sendo esse resultado importante para estudos que visam relacionar o clima à geoquímica de ETR em perfis de solo ao redor do mundo.


  • Mostrar Abstract
  • A comprehensive understanding of the dynamics of various elements and processes occurring in the soil profile is only achieved through the joint study of the soil-saprolite system. This is especially true for rare earth elements (REE), whose unique characteristics allow them to participate in chemical processes and reactions essential to the pedosphere. REE comprise a group of 17 chemical elements, corresponding to Sc, Y and the 15 lanthanide elements, from lanthanum to lutetium. These elements are commonly divided into two groups: light rare earth elements (LREE: La-Sm) and heavy rare earth elements (HREE: Eu-Lu). However, knowledge about the distribution and behavior of these elements in the soil profile is limited, especially in tropical regions, where weathering and pedogenesis processes are intense and variable. In this way, a climate gradient can provide crucial information about the response of these elements to climate variation and its implications for soil and vegetation. Thus, studies that associate climate and REE geochemistry are relevant to the scientific community because they can serve as indicators of important geochemical changes to the environment. Aiming to study the geochemistry of REE in the soil profile, samples were collected from 3 soil profiles (P1 at the base, P2 in the intermediate position and P3 at the top), distributed at different altitudes and, consequently, under a climatic gradient, from a climate drier and hotter at the base to a wetter and colder climate at the top of the Triumph Massif. These samples were prepared and subjected to analysis to determine the content of: 1) total clay, 2) organic carbon (TOC), 3) major elements (Al2O3, BaO, CaO, Cr2O3, Fe2O3, MgO, MnO, P2O5, K2O, SiO2, Na2O e TiO2), 4) minor elements (La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Ho, Er, Tm, Yb, Lu and Y), 5) pedogenetic Fe (Fed) and 6 ) forms of iron linked to low crystallinity phases (Feo). Chemical weathering measurement indices were calculated, relationships between REE were calculated, normalization of REE in relation to the “upper continental crust” (UCC) was performed and the content of total clay, TOC and pedogenetic iron forms were correlated with the contents of LREE and HREE in the respective soil profiles. The relationship between climatic variation and the geochemistry of the profiles was evident and influenced the attributes measured in the profiles in the three positions: 1) the highest levels of larger more mobile elements such as K were determined in P1, due to lower rainfall in this position, 2) the weathering indices indicate more intense weathering in the position with the highest precipitation in P3, 3) the normalization of the REE indicated the enrichment of the LREE, depletion of the HREE and positive Eu anomaly in P1 and P2, thus as uniformity in P3, probably due to greater humidity at the top, 4) the climatic gradient affected the distribution of pedogenic iron forms in the profiles and Feo had higher content in P1, under semi-arid climate, just as Fed had higher content in P3 under climate humid, 5) the clay content varied from P1 to P3, due to the effect of climate on weathering, 6) organic matter was incorporated in different ways, depending on the position of the profile in the climatic gradient, with a drastic decrease in depth in P1 and moderate in the other profiles, 7) LREE correlated well with clay content, Feo and Fed and 8) HREE correlated well with TOC. The data indicate that the climate gradient significantly shapes the geochemistry of syenite-derived soil profiles, making this an important result for studies that aim to relate climate to REE geochemistry in soil profiles around the world.

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  • KAROLYNNE PEIXOTO DE MELO NASCIMENTO
  • Resposta de plantas de milho (Zea mays L.) a diferentes doses e fontes de silício

  • Orientador : CLISTENES WILLIAMS ARAUJO DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLISTENES WILLIAMS ARAUJO DO NASCIMENTO
  • AIRON JOSE DA SILVA
  • LEILSON COSTA GRANJEIRO
  • Data: 30/04/2024
    Ata de defesa assinada:

  • Mostrar Resumo
  • O silício (Si) é considerado um elemento benéfico às plantas, pois proporciona aumento
    da produtividade, da qualidade e do rendimento das culturas, resistência a estresses bióticos e
    abióticos e melhoria da disponibilidade e assimilação de nutrientes. Conhecer os teores de Si
    solúvel e total em fertilizantes líquidos e sólidos é essencial para o sucesso da fertilização. No
    Brasil, há necessidade de mais estudos avaliando diferentes fontes de Si para condições diversas
    de solos e de culturas. O objetivo do trabalho foi avaliar o crescimento de planta de milho, e os
    teores de nutrientes na planta e no solo, em função da aplicação de diferentes fontes e doses de
    sílicio. O delineamento experimental foi em blocos casualizados composto por cinco
    tratamentos: 4 doses das quatro fontes de Si aplicadas no solo, com milho em casa de vegetação
    (100, 300, 600 e 1000 kg ha-1) e um tratamento adicional sem aplicação de fertilizantes. A dose
    1000 kg ha-1 dos fertilizantes SC e AGRO promoveu um incremento de 12% na disponibilidade
    de Si no solo. AGRI não apresentou diferença significativa entre o tratamento testemunha e à
    aplicação das doses. Nos solos, o pH decresceu para 6,2 nas doses mais elevadas de silício. Os
    teores de nutrientes no solo (P, Mg, Fe, Mn, B e Zn) aumentaram com as doses dos fertilizantes,
    B foi o único nutriente que diferiu significativamente entre os fertilizantes, o AGRO e AGRI
    apresentaram de maneira mais expressiva aumento nas concentrações quando comparado com
    outras fontes. Na parte aérea e raiz das plantas de milho, a aplicação de fertilizantes silicatados
    no solo promoveu aumento nas concentrações de Si, o que demonstra o potencial dos
    fertilizantes para fornecer o elemento. Todos os parâmetros de crescimento aumentaram
    significativamente todos os fertilizantes. Os teores de nutrientes nas plantas (N, P, K, Ca, Mg,
    Fe, Zn, Cu, Mn e B) aumentaram, com incremento das fontes. Os resultados mostraram que os
    fertilizantes SC, TD, AGRO e AGRI atuam como boas fontes de Si. A dose 600 kg ha-1 do
    fertilizante AGRO mostrou ser agronomicamente mais viavél, pelo efeito positivo nas
    características biométricas, acúmulo de Si e nutrição de plantas de milho.


  • Mostrar Abstract
  • Silicon (Si) is considered a beneficial element for plants, as it contributes to increased
    productivity, crop quality, and yield, as well as resistance to biotic and abiotic stresses. It also
    improves nutrient availability and assimilation. Understanding the levels of soluble and total Si
    in liquid and solid fertilizers is essential for successful fertilization. In Brazil, there is a need
    for more studies evaluating different Si sources under various soil and crop conditions. The
    objective of this study was to assess maize plant growth and nutrient levels in both plants and
    soil based on the application of different Si sources and doses. The experimental design
    consisted of randomized blocks with five treatments: four doses of Si sources applied to the soil
    (100, 300, 600, and 1000 kg ha-1) and an additional treatment without fertilizer application. The
    1000 kg ha-1 dose of SC and AGRO fertilizers led to a 12% increase in Si availability in the
    soil. AGRI did not significantly differ from the control treatment or the applied doses. In the
    soil, pH decreased to 6.2 at higher silicon doses. Nutrient levels in the soil (P, Mg, Fe, Mn, B,
    and Zn) increased with fertilizer doses, with B being the only nutrient that significantly differed
    among the fertilizers. AGRO and AGRI showed more pronounced increases in concentrations
    compared to other sources. In the aboveground and root parts of maize plants, silicate fertilizers
    applied to the soil increased Si concentrations, demonstrating their potential for supplying this
    element. All growth parameters significantly improved with all fertilizers. Nutrient levels in the
    plants (N, P, K, Ca, Mg, Fe, Zn, Cu, Mn, and B) increased with source increments. Our results
    highlight the importance of Si fertilization for maize production. In the aboveground and root
    parts of maize plants, the application of silicate fertilizers to the soil increased Si concentrations,
    demonstrating the potential of these fertilizers to supply the element. All growth parameters
    significantly improved with all fertilizers. Nutrient levels in the plants (N, P, K, Ca, Mg, Fe,
    Zn, Cu, Mn, and B) increased with source increments. The results showed that SC, TD, AGRO,
    and AGRI fertilizers act as good Si sources. The 600 kg ha-1 dose of AGRO fertilizer proved to
    be more agronomically viable due to its positive effects on biometric characteristics, Si
    accumulation, and maize plant nutrition.

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  • VITÓRIA MARIA VIEIRA BRITO
  • Estoques de carbono e qualidade de Planossolo em áreas do semiárido submetidas a diferentes usos

  • Orientador : MARIA BETANIA GALVAO DOS SANTOS FREIRE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA BETANIA GALVAO DOS SANTOS FREIRE
  • JEAN CHEYSON BARROS DOS SANTOS
  • ALEXANDRE TAVARES DA ROCHA
  • Data: 30/04/2024
    Ata de defesa assinada:

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  • A vegetação do semiárido brasileiro é constituída, predominantemente, pela Caatinga. Nos últimos anos as mudanças no uso da terra, por meio de práticas antrópicas como pecuária, extração de lenha e mineração, vem contribuindo para o processo de degradação destas áreas, afetando fortemente a capacidade dos solos em armazenar carbono. Os benefícios da revegetação em áreas degradadas envolvem todo o ecossistema e contribuem para o equilíbrio ambiental. Com base neste contexto, objetivou-se com esta pesquisa avaliar a qualidade e o aporte de carbono dos solos em áreas sob vegetação de Caatinga nativa, pastagem e em processo de revegetação há cinco anos com espécies nativas e Atriplex nummularia. Em todas as áreas, foram coletadas amostras de solo no final do período seco e chuvoso, abertas 10 mini trincheiras com 50 cm de profundidade, em que foram coletadas amostras de solo (0-5, 5-10, 10-30, 30-50 cm), a fim de avaliar as alterações dos atributos físicos, químicos e biológicos do solo. Para a caracterização química foram realizadas análises de pH em água (1:2,5), condutividade elétrica e cátions solúveis (Na+, Ca2+, Mg2+, K+) nas amostras de solo. Foram determinadas ainda a densidade do solo, a granulometria e a porosidade total e de partículas para avaliação dos atributos físicos dos solos. Para avaliar a qualidade biológica, foram determinados os teores de carbono orgânico total (oxidação por via úmida), o estoque de carbono, índice do manejo de carbono, carbono oxidado em permanganato em função da profundidade dos solos em áreas sob diferentes coberturas vegetais. Para as análises biológicas, foram coletadas amostras apenas na camada de 0-5 cm, e determinados o carbono da biomassa microbiana, quociente metabólico do solo (qCO2), microbiano (qMic) e de mineralização (qMin) e carbono nas substâncias húmicas, sendo calculadas as relações AH:AF e HUM. Os resultados indicaram que o solo apresenta textura arenosa, com maior densidade na área de pasto degradado e revegetação. Houve concentrações de sais e acúmulo de cátions na revegetação devido o histórico de degradação da área regenerada. As variáveis CBM e C-Mic e RB diferiram entre épocas, onde a época seca apresentou maiores teores. Os teores de COT e COP foram mais elevados na época chuvosa e o COP variou entre as áreas, Caatinga>Revegetação>Pasto degradado. Em relação às substâncias húmicas, na camada superficial, HUM>AH>AF. Também diferiram entre épocas, apresentando maiores valores na época úmida. Assim como o estoque de COT, os menores valores de IMC na área de pasto degradado sugerindo que o manejo esteja impactando negativamente a matéria orgânica e qualidade do solo. De modo geral, é possível observar melhorias na área sob revegetação, mesmo com as adversidades que ocorrem na área de experimento e que as áreas podem levar décadas para serem regeneradas.


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  • The vegetation of the Brazilian semi-arid is predominantly constituted by Caatinga. In recent years, changes in the use of land, through anthropic practices such as livestock, firewood extraction and mineration, have contributed for the degradation process of these areas, strongly affecting the soil's capacity of store carbon. The benefits of revegetation in degraded areas involve the entirety of the ecosystem and contribute to environmental balance. Based on this context, this research aimed to evaluate the quality and carbon input of soils in areas under native Caatinga vegetation, pasture, and in the process of revegetation for five years with native species and Atriplex nummularia. In all areas, soil samples were collected at the end of the dry and rainy seasons. Ten mini trenches 50 cm deep were opened, and soil samples were collected (0-5, 5-10, 10-30, 30- 50 cm), for the purpose of evaluate the physics, chemical and biological attributes of the soil. The pH in water (1:2,5), electrical conductivity and soluble cations (Ca2+, Mg2+, Na+, K+) in the soil samples will be determined. Soil density, granulometry and total porosity will also be determined to evaluate the physical attributes. The contents of total organic carbon (wet oxidation), carbon stock, water-soluble carbon, and labile carbon will be determined according to the depth of the soil in areas under different vegetation covers. To evaluate the biological quality, the contents of total organic carbon (wet oxidation), carbon stock, carbon management index, permanganate oxidizable carbon as a function of soil depth in areas under different vegetation covers. For the biological analyzes, samples were collected only in the 0-5 cm layer and determined the microbial biomass carbon, soil metabolic quotient (qCO2), microbial (qMic) and mineralization (qMin), respirometry, and humic substances, the AH: AF and HUM ratio being calculated. The results indicated that the soil has a sandy texture, with higher density for degraded pasture and revegetation areas. There were salt concentrations and cation accumulation in the revegetation due to the history of degradation of the regenerated area. CBM and C-Mic and RB differed between seasons, where the dry season presented higher contents, The TOC and POC contents were higher in the rainy season and the POC still varied between the areas, Caatinga> Revegetation> Degraded pasture, respectively. In relation to the humic substances, in the surface layer, HUM> AH> AF. They also differed between seasons, presenting higher values in the humid season. As well as the TOC stock, the lowest OC values in the degraded pasture area suggest that management is negatively impacting soil organic matter and quality. In general, it is possible to observe improvements in the area under revegetation, even with the adversities that occur in the experimental area and that the areas may take decades to be regenerated.

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  • GIÓRGIA SÁTIRO DE MOURA
  • APORTE ANTRÓPICO E BALANÇOS DE NITROGÊNIO E FÓSFORO EM SOLOS DE MANGUEZAL NO ESTUÁRIO DO RIO BOTAFOGO - PE

  • Orientador : CAROLINE MIRANDA BIONDI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CAROLINE MIRANDA BIONDI
  • YGOR JACQUES AGRA BEZERRA DA SILVA
  • FELIPE JOSÉ CURY FRACETTO
  • Data: 28/05/2024
    Ata de defesa assinada:

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  • A bacia do rio Botafogo é um importante recurso hídrico para a população e as indústrias do litoral norte de Pernambuco. No entanto, a descarga de efluentes antropogênicos carregados de azoto (N) e fósforo (P) diretamente nas águas estuarinas e nos solos representa sérios riscos de eutrofização costeira. A disponibilidade desses nutrientes é regulada pelas suas formas de estabilização no solo. Estas formas desempenham um papel crucial na mobilidade dos nutrientes no solo e na sua troca com a água subjacente. O objetivo deste estudo foi avaliar o aporte e a estabilidade de fósforo e nitrogênio em solos de manguezal influenciados por atividades antrópicas próximas ao estuário do Rio Botafogo. Foram realizadas análises químicas e físicas para caracterizar os solos e determinar os teores de nitrogênio e fósforo totais, bem como o fracionamento do fósforo. Os resultados indicam maior aporte de nitrogênio relacionado às atividades de carcinicultura e maior aporte de fósforo proveniente do cultivo da cana-de-açúcar. Frações inorgânicas como fósforo trocável (P-Ext), fósforo ligado aos óxidos de ferro (F-Fe), fósforo ligado aos hidróxidos de alumínio (P-Al) e fósforo ligado ao cálcio (PCa) podem estar mais ou menos disponíveis dependendo do pH do solo, enquanto a disponibilidade da fração fósforo ligado aos ácidos húmicos (P-AH) pode aumentar com base nas mudanças no potencial redox (Eh) e estabilidade da matéria orgânica do solo. Os manguezais são considerados sumidouros de nutrientes e armazenam sedimentos de maneira eficiente. Porém, sua capacidade de acumulação pode ser reduzida devido aos impactos ambientais. Portanto, encontrar soluções para usos conflitantes deste ecossistema é crucial para identificar prioridades de conservação e gestão.


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  • The Botafogo River basin is an important water source for the population and industries along the northern coast of Pernambuco. However, the discharge of anthropogenic effluents containing nitrogen (N) and phosphorus (P) directly into estuarine waters and soils poses serious risks of coastal eutrophication. The availability of these nutrients is regulated by their stabilization forms in the soil. These forms play a crucial role in nutrient mobility within the soil and their exchange with underlying water. The objective of this study was to assess the input and stability of phosphorus and nitrogen in mangroves based on anthropogenic activities near the Botafogo River estuary. Chemical and physical analyses were conducted to characterize the soils and determine total nitrogen and phosphorus content, as well as phosphorus fractionation. The results indicate higher nitrogen input related to shrimp farming activities and greater phosphorus input from sugarcane cultivation. Inorganic fractions such as exchangeable phosphorus (P-Ext), phosphorus bound to iron oxides (F-Fe), phosphorus bound to aluminum hydroxides (P-Al), and phosphorus bound to calcium (P-Ca) may be more or less available depending on soil pH, while the availability of the phosphorus fraction bound to humic acids (P-AH) may increase based on changes in redox potential (Eh) and soil organic matter stability. Mangroves are considered nutrient sinks and efficiently store sediments. However, their accumulation capacity may be reduced due to environmental impacts. Therefore, finding solutions for conflicting uses of this ecosystem is crucial for identifying conservation and management priorities.

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  • CRISSÓGNO MESQUITA DOS SANTOS
  • Mitigação das emissões de amônia proveniente do enriquecimento do N-ureia na vinhaça

  • Orientador : EMIDIO CANTIDIO ALMEIDA DE OLIVEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EMIDIO CANTIDIO ALMEIDA DE OLIVEIRA
  • MARCOS FERREIRA DE MENDONÇA
  • RENATO LEMOS DOS SANTOS
  • Data: 29/07/2024
    Ata de defesa assinada:

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  • O etanol de cana-de-açúcar é uma fonte alternativa de combustível renovável com balanço energético superior ao de outras culturas, contudo, sua produção gera grande volume de vinhaça que requer um manejo apropriado. A aplicação de vinhaça pode favorecer as características biológicas do solo, principalmente a atividade de enzimas relacionadas a ciclagem de carbono (C) e enxofre (S), devido ao seu alto teor de matéria orgânica. Além disso, pode ser uma alternativa de substituição parcial ou total de fertilizantes minerais, ou um veículo para adubação nitrogenada. O nitrogênio (N) adicionado à vinhaça consiste na técnica de enriquecimento que favorece a distribuição do fertilizante. Há evidências de que a associação da vinhaça com fertilizante N-ureia é capaz de reduzir as emissões de amônia (NH3) para a atmosfera, entretanto, possíveis perdas ainda podem ser significativas. Com isso, o uso de compostos inibidores do processo de hidrólise de ureia tem potencial de reduzir as perdas de NH3. Contudo, não há estudos com uso de inibidores de urease (IU) em vinhaça enriquecida, assim como, efeito em curto prazo na atividade biológica, após a adição de vinhaça enriquecida com ureia e inibidores de urease. Diante disso, o presente estudo teve como objetivo avaliar a eficiência dos inibidores de urease na redução das emissões de NH3 provenientes da aplicação de vinhaça enriquecida com N-ureia e o potencial do sistema de manejo no aumento da atividade da β-glicosidase e arilsulfatase. O estudo foi conduzido sob condições controladas de casa-de-vegetação, cujo delineamento experimental seguiu o modelo de blocos casualizados. Os tratamentos foram: 1) Controle; 2) Ureia - UR; 3) Vinhaça + Ureia – V + UR; 4) V + UR + NBPT e 5) V + UR + H3BO3. A volatilização de amônia observada com a aplicação de ureia sólida foi de 12,55% do N aplicado, estimulada pela alta atividade de urease na presença da palha e retenção de N-ureia. A adição de ureia à vinhaça foi eficiente em reduzir as perdas de NH3 de 1,83% do N aplicado. Os inibidores de urease (NBPT e H3BO3) não foram eficientes na redução da volatilização de NH3 quando comparados com a aplicação de V + UR. A adição de vinhaça enriquecida com ureia (com ou sem IU) aumentou a atividade de β-glicosidase, mas não alterou a atividade da arilsulfatase. Neste sentido, a mistura da V com UR pode ser considerada uma estratégia vantajosa para reduzir a volatilização de NH3 e aumentar atividade de enzimas relacionadas a ciclagem de C em solos cultivados com cana-de-açúcar na região nordeste do Brasil. Contudo, a adição de IU não trouxe benefícios adicionais a este sistema de manejo.


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  • Sugarcane ethanol is an alternative renewable fuel source with a higher energy balance than other crops, but its production generates a large volume of vinasse that requires appropriate management. The application of vinasse can favor the biological characteristics of the soil, mainly the activity of enzymes related to carbon (C) and sulfur (S) cycling due to its high organic matter content. Furthermore, it can be an alternative for partial or total replacement of mineral fertilizers, or a vehicle for nitrogen fertilizer. Nitrogen (N) added to vinasse consists of the enrichment technique that favors fertilizer distribution. There is evidence that the association of vinasse with N-urea fertilizer reducing reduce ammonia (NH3) emissions into the atmosphere, but losses can still be significant. The use of compounds that inhibit the urea hydrolysis process has the potential to reduce NH3 losses. However, , there are no studies using urease inhibitors (UI) in enriched vinasse, as well as the short-term effect on biological activity after adding vinasse enriched with urea and urease inhibitors. Therefore, the present study aims to evaluate the efficiency of urease inhibitors in reducing NH3 emissions from the application of vinasse enriched with N-urea and the potential of management in increasing the activity of β-glucosidase and arylsulphatase. The study was conducted in the Northeast region of Brazil under controlled greenhouse conditions. The experimental design followed the randomized block model. The treatments were: 1) Control; 2) Urea - UR; 3) Vinasse + Urea – V + UR; 4) V + UR + NBPT and 5) V + UR + H3BO3. The ammonia volatilization observed with the use of solid urea was 12.55% of the applied N, stimulated by the high urease activity in the straw and urea-N retention in the straw. The addition of urea to vinasse was efficient in reducing NH3 losses and presented losses of 1.83% of the applied N. Urease inhibitors (NBPT and H3BO3) were not efficient in reducing NH3 volatilization when compared to the application of V + UR. The addition of urea-enriched vinasse (with or without IU) increased β-glucosidase activity but did not alter arylsulphatase activity. In this sense, mixing V with UR can be considered an advantageous strategy to reduce NH3 volatilization and increase the activity of enzymes related to C cycling in soils cultivated with sugar cane in northeastern Brazil. However, the addition of UI did not bring additional benefits from this management system.

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  • PAULO HENRIQUE RIBEIRO MARQUES
  • Fatores determinantes do solo na qualidade do Coffea arabica L. em sistema agroflorestal e convencional

  • Orientador : BRIVALDO GOMES DE ALMEIDA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BRIVALDO GOMES DE ALMEIDA
  • ADEMIR DE OLIVEIRA FERREIRA
  • LUCIANA LEITE DE ANDRADE LIMA ARRUDA
  • Data: 31/07/2024
    Ata de defesa assinada:

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  • A cultura do café é um elemento essencial da história e economia brasileira. O Brasil é o maior produtor de café do mundo e a cultura do grão é disseminada em diversas regiões do país. Entretanto, a produção agrícola, não somente do café, mas para toda agricultura, tanto para o grande produtor rural como para aqueles que trabalham na agricultura familiar, depende da qualidade do solo. Esta é frequentemente quantificada por meio de seus atributos, com destaque para os físicos, químicos e biológicos. No cultivo de Coffea sp. é mais comum o manejo convencional. O objetivo deste estudo foi avaliar as alterações na qualidade estrutural dos solos sob cultivo do cafeeiro em duas condições de manejo: convencional e agroflorestal em Miracica – Garanhuns - Pernambuco. A pesquisa buscou entender como o tipo de manejo altera a qualidade estrutural do solo e se este tem influência na qualidade do café. Desta forma, delimitamos duas áreas experimentais sob cultivo do café, sendo uma área onde o cafeeiro é cultivado de forma convencional a pleno sol, e outra área onde o cafeeiro é cultivado sombreado, no sistema agroflorestal. Em cada área. foram coletadas amostras de solo: em blocos de 20 × 20 × 20 cm com estrutura preservada, amostras em cilindros volumétricos de aproximadamente 100 cm3 retiradas por meio de um amostrador do tipo Uhland e amostras de solo desestruturadas (sem estrutura preservada) utilizando um trado tipo holandês. Estas amostras foram devidamente embaladas e protegidas em plástico bolha e transportadas ao laboratório de Física do Solo da UFRPE. Após a preparação das amostras, foram realizados ensaios para a caracterização dos solos das áreas sob cultivo de café arábica, tendo-se como atributos físicos do solo: a distribuição das frações granulométricas, argila dispersa em água, cálculo do grau de floculação; densidade do solo e densidade de partículas; porosidade total e sua distribuição em classes de poros; resistência tênsil de agregados do solo; resistência do solo à penetração de raízes (RP); umidade gravimétrica no momento da coleta dos dados de RP (URP); índices de estabilidade de agregados; além da condutividade hidráulica saturada (Ksat) e temperatura do solo. Quanto aos atributos químicos, foram determinados: pH (H2O), complexo sortivo; carbono orgânico total e matéria orgânica para caracterização dos solos sob cultivo de café arábica. Também foram realizadas análises físico-químicas do café e testes para identificar o perfil sensorial do café, com grãos obtidos de cafeeiros cultivados sob os sistemas agroflorestal e convencional, avaliando a interferência destes sobre as características físico-químicas e parâmetros cromáticos do café. Os resultados mostraram que alguns atributos físicos do solo são mais afetados de acordo com o sistema de manejo empregado, a exemplo da Ksat, que foi maior no sistema agroflorestal em relação ao sistema convencional, assim como a umidade (URP). A temperatura do solo foi maior para o sistema convencional, assim como sua amplitude térmica. Também foi possível identificar diferenças entre os atributos sensoriais dos cafés que, apesar de serem da mesma variedade e cultivados na mesma classe de solo, em áreas próximas (@100 m), tiveram avaliações distintas, sendo diferentes no sistema de manejo empregado na cultura cafeeira.


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  • Coffee culture is an essential element of Brazilian history and economy. Brazil is the largest coffee producer in the world and the cultivation of the bean is widespread in several regions of the country. However, agricultural production, not only coffee but for all agriculture, both for large rural producers and for those who work in family farming, depends on the quality of the soil. This is often quantified through its attributes, emphasizing physical, chemical, and biological attributes. In cultivation of Coffea sp. Conventional management is more common. The objective of this study was to evaluate changes in the structural quality of soils under coffee cultivation under two management conditions: conventional and agroforestry in Miracica – Garanhuns - Pernambuco. The research sought to understand whether the type of management changes the structural quality of the soil and whether this has an influence on the quality of the coffee. In this way, we delimited two experimental areas under coffee cultivation, one area where coffee is grown conventionally in full sun, and another area where coffee is grown in shade, in the agroforestry system. In each area. soil samples were collected: in 20x20x20 cm blocks with preserved structure, samples in core of approximately 100 cm3 were taken using a Uhland-type sampler, and unstructured soil samples (without preserved structure) using a Dutch-type auger. These samples were properly packaged and protected in bubble wrap and transported to the Soil Physics laboratory at UFRPE. After preparing the samples, tests were carried out to characterize the soils in the areas under Arabica coffee cultivation, taking into account the physical attributes of the soil: the distribution of particle size fractions, clay dispersed in water, calculation of the degree of flocculation; soil density and particle density; total porosity and its distribution into pore classes; tensile strength of soil aggregates; soil resistance to root penetration (RP); gravimetric humidity at the time of RP data collection (URP); aggregate stability indices; in addition to saturated hydraulic conductivity (Ksat) and soil temperature. As for chemical attributes, the following were determined: pH (H2O), assortative complex; total organic carbon and organic matter to characterize soils under Arabica coffee cultivation. Trials, physical-chemical analyses of coffee, and tests were also carried out to identify the sensorial profile of coffee with beans obtained from coffee trees grown in each system and the interference of the agroforestry and conventional management system on the physical-chemical characteristics and chromatic parameters of coffee. The results showed that some physical attributes of the soil are more affected according to the management system used, such as saturated hydraulic conductivity (Ksat), which was higher in the agroforestry system compared to the conventional system, as well as humidity (URP). The soil temperature was higher for the conventional system, as was its thermal amplitude. It was also possible to identify differences between the sensory attributes of coffees which, despite being the same variety and grown in the same soil class, in nearby areas (@100 m), had different evaluations, being different in the management system used in coffee cultivation.

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  • PAULO ROBERTO DIAS MARQUES JÚNIOR
  • Compartimentos de carbono, qualidade do solo e da serapilheira em áreas sob diferentes usos no semiárido

  • Orientador : MARIA BETANIA GALVAO DOS SANTOS FREIRE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA BETANIA GALVAO DOS SANTOS FREIRE
  • ADEMIR DE OLIVEIRA FERREIRA
  • LUIZ FERNANDO CARVALHO LEITE
  • Data: 09/08/2024
    Ata de defesa assinada:

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  • A qualidade do solo representa a capacidade do sistema em manter suas funções ecossistêmicas, com o uso e manejo do solo possuindo impacto sobre a alteração de seus padrões, pela modificação das propriedades do sistema. O objetivo do estudo foi avaliar as alterações da qualidade do solo e da serapilheira em diferentes sistemas de uso do solo vegetação nativa de Caatinga, de acordo com propriedades do solo e a mudança de seu uso. Foram realizadas seis coletas bimestrais, no período de julho/2023 a maio/2024, de amostras de solo na camada de 0-20 cm, em áreas sob diferentes usos do solo, no município de Caruaru–PE. No Instituto Agronômico de Pernambuco (IPA) foram obtidas amostras em área sob floresta nativa (FN1), lavoura com uso de fogo (LCF) e lavoura sem uso de fogo (LSF). Na Fazenda Santa Maria (FSM) foram coletadas amostras em área sob floresta nativa (FN2), pastagem com alta lotação de animais (PAL) e pastagem com baixa lotação de animais (PBL). A serapilheira foi coletada apenas nas áreas nativas. Foram calculados índices de qualidade do solo (IQS) geral e para as propriedades física, química e biológica, além de funções ecossistêmicas. Na serapilheira foram avaliados produção, teor de água, relação C:N, propriedades microbiológicas e de estabilidade do material. Os solos sob os usos FN1 e FN2 apresentaram os melhores IQS, seguido pelos usos LSF e PBL com índices intermediários e LCF e PAL com os menores IQS. A produção de serapilheira foi de 4,30 t ha-1 e foi menor em época chuvosa. A serapilheira da FN1 apresentou menor relação C:N e maiores umidade, biomassa microbiana e respiração basal, contrário ao observado para a FN2. A mudança de uso do solo promoveu diminuição da qualidade de suas propriedades e das funções ecossistêmicas avaliadas, com a perda dos teores de carbono orgânico atuando como elemento-chave nesse processo. A atividade microbiológica do material foi superior na época seca, com sua presença e dinâmica atuando sobre as propriedades do solo. Conclui-se que a conversão do uso do solo e exclusão da serapilheira, são fatores que diminuem a qualidade do solo e sua capacidade em manter funções ecossistêmicas. A adoção de práticas com manejo de menor impacto sobre as propriedades do solo, ou a preservação de florestas nativas, são medidas que mantém sua qualidade ambiental.

     


  • Mostrar Abstract
  • Soil quality represents the system's ability to maintain its ecosystem functions, with land use and management having an impact on altering its patterns by changing the system's properties. The aim of the study was to assess changes in soil quality and litter in different land use systems of native Caatinga vegetation, according to soil properties and changes in its use. Six bimonthly soil samples were collected from July/2023 to May/2024 in the 0-20 cm layer in areas under different land uses in the municipality of Caruaru-PE. At the Instituto Agronômico de Pernambuco (IPA), samples were taken from areas under native forest (FN1), tillage with the use of fire (LWF) and tillage without the use of fire (TIL). At Fazenda Santa Maria (FSM), samples were collected from areas under native forest (FN2), pasture with high animal stocking (PHS) and pasture with low animal stocking (PLS). Leaf litter was only collected in the native areas. Soil quality indices (SQI) were calculated for physical, chemical and biological properties, as well as ecosystem functions. Leaf litter production, water content, C:N ratio, microbiological properties and material stability were assessed. The soils under uses FN1 and FN2 had the best SQI, followed by uses TIL and PLS with intermediate indices and LWF and PHS with the lowest SQI. Leaf litter production was 4,30 t ha-1 and was lowest in the rainy season. The litter from FN1 had a lower C:N ratio and higher humidity, microbial biomass and basal respiration, contrary to what was observed for FN2. The change in land use led to a reduction in the quality of its properties and the ecosystem functions assessed, with the loss of organic carbon acting as a key element in this process. The microbiological activity of the material was higher in the dry season, with its presence and dynamics acting on the soil properties. It can be concluded that land use conversion and the exclusion of litter are factors that reduce soil quality and its ability to maintain ecosystem functions. The adoption of management practices with less impact on soil properties, or the preservation of native forests, are measures that maintain its environmental quality.

Teses
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  • AVETE VIEIRA LIMA
  • Viabilidade do Biochar da Cama de Aviário sob as características químicas e biológicas de solo cultivado com feijão

  • Orientador : ERIKA VALENTE DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ERIKA VALENTE DE MEDEIROS
  • ADEMIR SERGIO FERREIRA DE ARAUJO
  • ARTHUR PRUDÊNCIO DE ARAÚJO PEREIRA
  • CLAUDE HAMMECKER
  • JAMILLY ALVES DE BARROS
  • Data: 26/02/2024
    Ata de defesa assinada:

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  • O objetivo do presente estudo é testar a viabilidade do biochar oriundo da cama de aviário como substituto total ou parcial da fertilização de N-P-K via fontes minerais solúveis na cultura do feijão. Para isso, o experimento será conduzido em campo no esquema fatorial duplo delineado em quatro blocos inteiramente casualizados com um controle absoluto para fontes de P como tratamento adicional. Cada tratamento específico será aplicado em 7 linha de plantio com 4 m cada, mantendo espaçamento de 0,50 m entre linhas e 0,25 m entre covas. Será semeado 6 sementes por cova, que após o desbaste resultará em 3 plantas por cova, totalizando densidade populacional de 240.000 plantas ha-1. Onde tanto as quantidades da cama de aviário crua como da pirolisada, deverão suplementar em 0%, 25%, 50% e 100% a quantidade de P recomendada para a adubação de fundação, de acordo com os teores totais de P desses resíduos, sendo completados para 100% com superfosfato triplo. As correções para N e K serão feitas através dos fertilizantes comerciais a base de ureia e KCl. O biochar será produzido através do processo de pirólise lenta da cama de aviário em torno de 450 ºC. Serão realizadas análises (bio)químicas do material vegetal e do solo, além de análises da produção, produtividade e viabilidade econômica. O experimento será conduzido em sequeiro, e abrangerá todo o ciclo da cultura visando se obter as variáveis agronômicas mais relevantes. Dessa forma, espera-se encontrar formas mais econômicas para se ter uma boa produtividade do feijão através da substituição integral ou parcial de fertilizantes químicos, podendo aplicar essa estratégia para outras culturas. Além de evidenciar se a transformação da cama de aviário em biochar é viável para o aumento da produtividade e se é mais benéfica do que a “cama crua” para preservação das comunidades microbianas benéficas e manutenção dos seus processos bioquímicos no solo.


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  • Não se aplica.

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  • ARNALDO JOAQUIM DE SOUZA JUNIOR
  • Dinâmica da poliacrilamida em solos coesos sob efeito da aplicação de silicato

  • Orientador : BRIVALDO GOMES DE ALMEIDA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BRIVALDO GOMES DE ALMEIDA
  • VALDOMIRO SEVERINO DE SOUZA JUNIOR
  • JOSÉ MIGUEL REICHERT
  • ALEXANDRE TAVARES DA ROCHA
  • MARCELO METRI CORREA
  • Data: 27/02/2024
    Ata de defesa assinada:

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  • Na busca por soluções sustentáveis e eficientes para o manejo do solo em ecossistemas agrícolas, a compreensão da interação entre polímeros e diferentes tipos de solo surge como um campo de estudo fundamental. Em particular, a poliacrilamida (PAM), um polímero aniônico comumente utilizado para melhorar as propriedades físicas do solo e controlar a erosão, apresenta desafios específicos em sua aplicação, especialmente no que diz respeito à sua penetração e eficácia nas camadas coesas localizadas nas subsuperfícies do solo. Este estudo aborda a interação da PAM com dois tipos de solo, Argissolo Amarelo Distrocoeso epirredóxico e Latossolo Amarelo Distrocoeso, focando na dinâmica do polímero no perfil do solo. A pesquisa foi conduzida em geossistemas distintos - os Tabuleiros Costeiros e o Cristalino Meridional - onde as propriedades físico-químicas e mineralógicas dos solos foram avaliadas para compreender sua influência na mobilidade da PAM. Utilizando o modelo de isotermas Sips para modelagem da adsorção e o Fator de Atenuação para analisar a persistência da PAM no solo, o estudo integra métodos de análise química, física e mineralógica para uma compreensão abrangente. Foram aplicados diversos tratamentos, incluindo a adição de silicato e a remoção de agentes cimentantes, para observar suas influências na adsorção da PAM. A pesquisa demonstrou que a mobilidade da PAM nos solos é fortemente influenciada pelas propriedades hidráulicas, químicas e mineralógicas dos solos. Além disso, tratamentos com silicato mostraram-se eficazes em melhorar a penetração da PAM, especialmente nos horizontes coesos, ressaltando a necessidade de adotar abordagens integradas que considerem simultaneamente as interações químicas, físicas e mineralógicas do solo para otimizar a eficácia da PAM. Essas descobertas ampliam a compreensão sobre o uso da PAM em práticas agrícolas e abrem caminho para métodos de manejo do solo mais eficientes e sustentáveis.


  • Mostrar Abstract
  • In the quest for sustainable and efficient soil management solutions in agricultural ecosystems, understanding the interaction between polymers and various soil types emerges as a fundamental field of study. In particular, polyacrylamide (PAM), an anionic polymer commonly used to enhance soil physical properties and control erosion, presents specific challenges in its application, especially regarding its penetration and effectiveness in the cohesive layers located in soil subsurfaces. This study addresses the interaction of PAM with two soil types, Argissolo Amarelo Distrocoeso epirredóxico and Latossolo Amarelo Distrocoeso, focusing on the dynamics and attenuation of the polymer in the soil profile. The research was conducted in distinct environments - the Tabuleiros Costeiros and Cristalino Meridional - where the physicochemical and mineralogical properties of the soils were evaluated to understand their influence on PAM mobility. Using the Sips isotherm model for adsorption modeling and the Attenuation Factor to analyze the persistence of PAM in the soil, the study integrates chemical, physical, and mineralogical analysis methods for comprehensive understanding. Various treatments were applied, including the addition of silicate and the removal of cementing agents, to observe their influences on PAM adsorption. The research demonstrated that PAM mobility in soils is strongly influenced by the soils' hydraulic, chemical, and mineralogical properties. Moreover, silicate treatments proved effective in enhancing PAM penetration, particularly in the cohesive horizons, highlighting the need to adopt integrated approaches that simultaneously consider the chemical, physical, and mineralogical interactions of the soil to optimize PAM efficacy. These findings expand the understanding of PAM use in agricultural practices and pave the way for more efficient and sustainable soil management methods.

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  • FLAVIANO FERNANDES DE OLIVEIRA
  • Fixação biológica de nitrogênio e emissões de gases de efeito estufa em cultivos irrigados de gramíneas e leguminosa no semiárido

  • Orientador : ANA DOLORES SANTIAGO DE FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA DOLORES SANTIAGO DE FREITAS
  • RÔMULO SIMÕES CEZAR MENEZES
  • PLÍNIO BARBOSA DE CAMARGO
  • EVERARDO VALADARES DE SA BARRETTO SAMPAIO
  • DIANA SIGNOR DEON
  • Data: 27/02/2024
    Ata de defesa assinada:

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  • As emissões de gases de efeito estufa (GEEs) estão relacionadas com as necessidades de produção de alimentos e energia, exigindo, dentro do contexto atual de aquecimento global, esforços significativos para as minimizarem. Entre as medidas para redução de emissões de GEEs, a fixação biológica de nitrogênio (FBN) é um processo crítico para sustentar a produtividade e minimizar os impactos ambientais dos sistemas agrícolas. Desta forma, essa pesquisa foi realizada com o objetivo de avaliar as emissões de GEEs do solo (N2O, CO2 e CH4) e estimar o aporte de nitrogênio atmosférico em sistemas de cultivo de gramíneas e leguminosa para fins forrageiros no Semiárido de Pernambuco. O estudo foi desenvolvido no campo experimental da Universidade Federal do Vale do São Francisco (UNIVASF), Petrolina – PE. Utilizou-se sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench, cultivar BRS Ponta Negra), milheto (Pennisetum glaucum (L.), cultivar BRS 1501) e feijão guandu (Cajanus cajan (L.) Mills., cultivar BRS Mandarim) em sistemas de cultivo solteiros, consorciados e rotacionados. O delineamento experimental adotado foi o inteiramente casualizado (DIC), com 7 tratamentos (cultivo de feijão guandu solteiro (G), cultivo de feijão guandu consorciado com milheto (GM), cultivo de feijão guandu consorciado com sorgo (GS), cultivo solteiro de milheto (M), cultivo de milheto consorciado com feijão guandu (MG), cultivo de milheto solteiro após cultivo de feijão guandu (sistema rotacionado, MR), cultivo de sorgo solteiro (S), cultivo de sorgo consorciado com feijão guandu (SG) e cultivo de sorgo solteiro após cultivo de feijão guandu (sistema rotacionado, SR)), com 4 repetições. O experimento foi conduzido por dois anos, sendo realizados 4 cortes das culturas em cada ano. Antes dos cortes, amostras compostas de folhas verdes e sadias de cinco indivíduos das espécies alvo (sorgo, milheto e guandu), escolhidas aleatoriamente nas bordaduras das parcelas, foram coletadas para estimativa dos aportes de N, utilizando a técnica da abundância natural do 15N. As coletas dos gases emitidos pelo solo foram realizadas utilizando-se câmaras estáticas durante o segundo ano de cultivo. Foram verificadas diferenças significativas entre os diferentes cultivos nas médias anuais de composição isotópica do carbono 13 (δ13C), carbono total (%C), relação carbono nitrogênio (C/N), nitrogênio total (%N) e no percentual de nitrogênio derivado da atmosfera (%Ndda). O feijão guandu apresentou médias de %Ndda muito altas (entre 79 e 92%), sendo um pouco menores no primeiro corte do primeiro ano do experimento (que fixaram entre 41 e 68%). Entre as gramíneas, também observou-se %Ndda importantes (em alguns caso próximos a 50%), porém com grande variação entre cortes e anos. Os tratamentos que incluíram o feijão guandu foram os que proporcionaram maiores aportes de N atmosférico. Os fluxos de CH4 foram predominantemente positivos, mas em algumas ocasiões negativos, nos ciclos de cultivo. Os fluxos de CO2 foram predominantemente positivos, sendo a menor média observada no cultivo de sorgo solteiro (S).


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  • Greenhouse gas (GHG) emissions are related to food and energy production needs, and require, within the current context of global warming, significant efforts to minimize them. Among the measures to reduce GHG emissions, biological nitrogen fixation (BNF) is a critical process for sustaining productivity and minimizing the environmental impacts of agricultural systems. This research was therefore carried out with the aim of assessing soil GHG emissions (N2O, CO2 and CH4) and estimating the atmospheric nitrogen input in grass and legume cultivation systems for fodder purposes in the semi-arid region of Pernambuco. The study was carried out in the experimental field of the Federal University of the São Francisco Valley (UNIVASF), Petrolina - PE. Sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench, cultivar BRS Ponta Negra), millet (Pennisetum glaucum (L.), cultivar BRS 1501) and guandu beans (Cajanus cajan (L.) Mills., cultivar BRS Mandarim) were used in single, intercropped and rotated cultivation systems. The experimental design adopted was completely randomized (DIC), with 7 treatments (cultivation of single pigeonpea (G), cultivation of pigeonpea intercropped with millet (GM), cultivation of pigeonpea intercropped with sorghum (GS), single cultivation of millet (M), cultivation of millet intercropped with pigeonpea (MG), single millet crop after guandu beans (rotated system, MR), single sorghum crop (S), sorghum crop intercropped with guandu beans (SG) and single sorghum crop after guandu beans (rotated system, SR)), with 4 replications. The experiment was carried out over two years, with four crop cuts each year. Before the cuts, samples of green, healthy leaves from five individuals of the target species (sorghum, millet and guandu), chosen at random from the edges of the plots, were collected to estimate N inputs, using the 15N natural abundance technique. The gases emitted by the soil were collected using static chambers during the second year of cultivation. There were significant differences between the different crops in the annual averages of the isotopic composition of carbon 13 (δ13C), total carbon (%C), carbon-nitrogen ratio (C/N), total nitrogen (%N) and the percentage of nitrogen derived from the atmosphere (%Ndda). Guandu beans had very high %Ndda averages (between 79 and 92%), which were slightly lower in the first cut of the first year of the experiment (which fixed between 41 and 68%). Among the grasses, there were also significant %Ndda (in some cases close to 50%), but with great variation between cuts and years. The treatments that included guandu beans were the ones that provided the greatest atmospheric N inputs. CH4 flows were predominantly positive, but sometimes negative, in the crop cycles. CO2 flows were predominantly positive, with the lowest average observed in the single sorghum crop (S).

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  • DANILLO DUTRA TAVARES
  • Distribuição modal de poros na retenção de água de Argissolo Amarelo Distrocoeso sob manejo temporal com cana-de-açúcar

  • Orientador : BRIVALDO GOMES DE ALMEIDA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BRIVALDO GOMES DE ALMEIDA
  • ADEMIR DE OLIVEIRA FERREIRA
  • FLÁVIO PEREIRA DE OLIVEIRA
  • MILTON CÉSAR COSTA CAMPOS
  • WAGNER LUÍS DA SILVA SOUZA
  • Data: 29/02/2024
    Ata de defesa assinada:

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  • O sistema de produção da cana-de-açúcar envolve o uso de inúmeras operações, como também são aplicados diferentes sistemas de manejos. Em estudos de qualidade física do solo, a curva característica de retenção de água no solo (CCRAS) tem sido amplamente utilizada. A modelagem da CCRAS com ajustes via Van Genuchten tem sido um dos mais usado. Porém, devido ao espaço poroso complexo apresentado pelos solos tropicais, onde há uma grande variação quanto ao tamanhos dos poros, esse pode ser avaliado considerando o arranjamento bimodal, conforme sugeridos pelo modelo de Dexter, com os poros classificados em dois domínios: poros inter-agregados e intra-agregados. O objetivo da perquisa foi avaliar o comportamento da CCRAS, utilizando modelos matemáticos diferentes e sua relação com a distribuição do diâmetro dos poros do solo, em área cultivada com cana-de-açúcar, sob diferentes tempos de implantação. O estudo foi realizado na Estação Experimental de Cana-de-Açúcar de Carpina (EECAC/UFRPE), onde o solo foi classificado como Argissolo Amarelo distrocoeso. As amostras de solo deformadas e não deformadas foram coletadas em 36 pontos em três subáreas, sob diferentes épocas de cultivo da cana-de-açúcar (2ª, 5ª e 7ª folha), nas camadas de 0-15 cm e 15-30 cm. As amostras não deformadas foram coletadas em blocos de solo e em cilindros volumétricos (@ 100 cm3), sendo as deformadas obtidas a partir de partes dos blocos, convertidos à terra fina seca ao ar (TFSA). A partir das amostras em cilindro obteve-se os dados das CCRAS, distribuição de poros, condutividade hidráulica saturada, resistência do solo à penetração de raízes e densidade do solo. Para as amostras em blocos, estas foram separadas em agregados, sendo determinada a resistência tênsil de agregados do solo e os índices de agregação do solo. As amostras em TFSA foram usadas nos ensaios da densidade das partículas sólidas do solo; distribuição das frações granulométricas e grau de floculação; além da caracterização dos atributos químicos. As curvas do modelo de Dexter apresentaram formato bimodal, possivelmente devido à existência de dois valores de entrada de ar. Avaliando as subáreas por meio da CCRAS via modelo de Van Genuchten, estas apresentaram comportamentos quase que semelhantes para os diferentes tempos de implantação do canavial, sendo que, apenas nos solos da subárea sob a 7ª folha, foi possível notar uma maior diferença entre as curvas. As CCRAS modeladas via modelo de Dexter, apresentaram melhores ajustes das curvas, elencando a característica dos solos tropicais de apresentar mais de um ponto de inflexão, sendo que, a segunda tensão para promover a entrada de ar nos poros dos solos está relacionada à drenagem dos microporos dos solos.


  • Mostrar Abstract
  • The sugarcane production system involves the use of numerous operations, as well as different management systems. In studies of soil physical quality, the soil water retention characteristic curve (CCRAS) has been widely used. CCRAS modeling with adjustments via Van Genuchten has been one of the most used. However, due to the complex pore space presented by tropical soils, where there is a great variation in pore sizes, this can be evaluated considering the bimodal arrangement, as suggested by the Dexter model, with the pores classified into two domains: inter- aggregates and intra-aggregates. The objective of the research was to evaluate the behavior of CCRAS, using different mathematical models and its relationship with the distribution of soil pore diameter, in an area cultivated with sugarcane, under different implementation times. The study was carried out at the Carpina Sugarcane Experimental Station (EECAC/UFRPE), where the soil was classified as Argissolo Amarelo distrocoeso. Deformed and undeformed soil samples were collected at 36 points in three subareas, under different sugarcane cultivation seasons (2nd, 5th, and 7th leaf), in the 0-15 cm and 15-30 cm layers. Undeformed samples were collected in soil blocks and volumetric cylinders (@ 100 cm3), with deformed samples obtained from parts of the blocks, and converted to air-dried fine earth (TFSA). From the cylinder samples, data on CCRAS, pore distribution, saturated hydraulic conductivity, soil resistance to root penetration, and soil bulk density were obtained. For the block samples, they were separated into aggregates, and the tensile strength of soil aggregates and soil aggregation indices were determined. The TFSA samples were used in soil solid particle density tests; distribution of particle size fractions and degree of flocculation; in addition to the characterization of chemical attributes. The Dexter model curves presented a bimodal format, possibly due to the existence of two air entry values. Evaluating the subareas through CCRAS via the Van Genuchten model, they showed almost similar behavior for the different sugarcane plantation implementation times, and only in the soils of the subarea under the 7th leaf, it was possible to notice a greater difference between the curves. The CCRAS, modeled using the Dexter model, presented better adjustments to the curves, highlighting the characteristic of tropical soils of presenting more than one inflection point, and the second tension to promote the entry of air into the soil pores is related to the drainage of soil micropores.

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  • GABRIEL HENRIQUE MÁXIMO CLARINDO SILVA
  • ORGANIC MATTER AND MINERALOGY OF SOILS ALONG CONTAMINATED MANGROVE FORESTS: A CASE STUDY OF BOTAFOGO RIVER ESTUARY - PE, BRAZIL

  • Orientador : CAROLINE MIRANDA BIONDI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CAROLINE MIRANDA BIONDI
  • VALDOMIRO SEVERINO DE SOUZA JUNIOR
  • RENATO MARQUES
  • FRANCIS HENRIQUE TENÓRIO FIRMINO
  • JANE KELLY SILVA ARAUJO
  • Data: 26/03/2024
    Ata de defesa assinada:

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  • O estuário do rio Botafogo, localizado no litoral norte de Pernambuco, é considerado uma das mais importantes faixas de mangues da região Nordeste do Brasil. A sua bacia hidrográfica contribui para o abastecimento de água potável para toda região metropolitana da capital do estado. Entretanto, há décadas que os impactos antrópicos vêm causando danos significativos aos manguezais deste estuário. Após a instalação da indústria soda-cloro na região nos anos 60, a liberação de contaminantes altamente tóxicos, como o mercúrio (Hg), no rio Botafogo contribuiu para o acúmulo deste metal nas florestas de manguezais. O trabalho objetivou identificar e relacionar os atributos químicos e a mineralogia do solo com a diversidade vegetal e a posição no estuário, com enfoque na atuação da matéria orgânica (MO) e minerais na dinâmica de Hg. Para isto, foram coletadas amostras de solo ao longo de diferentes domínios vegetais: Laguncularia racemosa, coexistência, Rhizophora mangle do estuário do rio Botafogo. A partir disto, os atributos químicos e físicos do solo e os teores totais dos metais pesados foram determinados. Em seguida, a matéria orgânica do solo foi caracterizada, sendo avaliada a origem, estabilidade e composição bioquímica. Também foi realizada a caracterização mineralógica do solo e especiação de S. Os resultados apontam a contaminação de Hg nas três florestas, com concentrações seguindo um gradiente crescente em direção a fonte poluidora. A MO mostrou diferenças em origem, estabilidade e grupos funcionais, principalmente em relação a floresta de R. mangle, localizada próximo à foz do rio. A caracterização da MO revelou também maior proporção de C oxidado na floresta de L. racemosa, os quais podem atuar na retenção de Hg. A assembleia de silicatos dos solos não variou e destacou as presenças de caulinita, quartzo, muscovita, ilita e esmectita. Pirita e carbonatos foram identificados, porém a presença de carbonatos ficou restrita às áreas próximas à foz do rio. O Hg se encontrou associado à pirita, e os dados de especiação de S revelaram possível contribuição também de S orgânico, como tiol. A qualidade da MO, mineralogia do solo e especiação de S possibilitaram o avanço nas discussões de caracterização de manguezais contaminados com ênfase na interação com Hg, destacando o papel de filtro geoquímico dos sulfetos minerais e orgânicos na retenção deste metal. Logo, ressaltamos o cuidado em evitar alterações nas condições biogeoquímicas do solo, principalmente pelas atividades antrópicas, caso contrário esses solos não apresentarão mais papel de filtro, e sim de fonte de contaminantes para os demais ambientes em volta.

     


  • Mostrar Abstract
  • The Botafogo River estuary, located on the north coast of Pernambuco, is considered one of the most important strips of mangroves in the Northeast region of Brazil. Its river basin contributes to the supply of drinking water for the entire metropolitan region of the state capital. However, anthropogenic impacts have been causing significant damage to the mangroves in this estuary for decades. After the installation of a chlor-alkali plant in the region in the 1960s, the release of highly toxic contaminants, such as mercury (Hg), into the Botafogo River contributed to the accumulation of this metal in mangrove forests. The work aimed to identify and relate the chemical attributes and mineralogy of the soil with plant diversity and position in the estuary, focusing on the role of organic matter (OM) and minerals in Hg dynamics. For this, soil samples were collected throughout different plant domains: Laguncularia racemosa, coexistence, Rhizophora mangle from the Botafogo river estuary. Then, the chemical and physical attributes of the soil and the total content of heavy metals were determined. Organic matter in the soil was analyzed by the evaluation of its origin, stability, and biochemical composition. Mineralogical characterization of the soil and S speciation were also carried out. The results indicate Hg contamination in the three forests, with concentrations following an increasing gradient towards the polluting source. The MO showed differences in origin, stability, and functional groups, mainly in relation to the R. mangle forest, located close to the river mouth. The characterization of MO also revealed a higher proportion of oxidized C at the L. racemosa forest, which can act on Hg retention. The silicate assemblage of the soils did not vary and highlighted the presence of kaolinite, quartz, muscovite, illite and smectite. Pyrite and carbonates were identified, but the presence of carbonates was restricted to areas close to the river mouth. Hg was found associated with pyrite, and S specification data revealed a possible contribution also from organic S, as a thiol. The quality of OM, soil mineralogy and specification of S made it possible to advance the discussion on the characterization of contaminated mangroves with an emphasis on the interaction with Hg, highlighting the role of geochemical filter of mineral and organic sulfides in the retention of this metal. Therefore, we emphasize the care to avoid changes in the biogeochemical conditions of the soil, mainly due to human activities, otherwise these soils will no longer play a role as a filter, but rather as a source of contaminants for other surrounding environments.

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  • JOSÉ PETRÔNIO MENDES JÚNIOR
  • Microbioma da rizosfera de hiperacumuladoras de níquel endêmicas de solos ultramáficos.

  • Orientador : GISELLE GOMES MONTEIRO FRACETTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GISELLE GOMES MONTEIRO FRACETTO
  • LUCAS WILLIAM MENDES
  • ARTHUR PRUDÊNCIO DE ARAÚJO PEREIRA
  • FELIPE MARTINS DO RÊGO BARROS
  • FERNANDO BRUNO VIEIRA DA SILVA
  • Data: 08/04/2024
    Ata de defesa assinada:

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  • O complexo ultramáfico em Niquelândia, Goiás, abriga a maior reserva de níquel do Brasil e é o lar de espécies vegetais endêmicas capazes de acumular mais de 1000 mg kg-1 de Ni nas folhas, conhecidas como hiperacumuladoras de níquel. Essas plantas representam uma alternativa sustentável à extração de minérios. O microbioma desempenha um papel fundamental na adaptação das plantas ao ambiente, atuando como um amplificador de sua capacidade de adaptação. O objetivo deste estudo é investigar o microbioma das espécies vegetais hiperacumuladoras de níquel Justicia lanstyakii e Lippia lupulina no complexo ultramáfico de Niquelândia, utilizando sequenciamento de amplicons Illumina. Além disso, foram analisados dados publicados nos últimos cinco anos para uma meta-análise do microbioma em solos ultramáficos em todo o mundo, visando identificar uma possível assinatura microbiana nesses ambientes. Foram analisadas 1080 amostras de solos ultramáficos globalmente por meio de meta-análise, utilizando dados de sequenciamento de alto rendimento Illumina. Artigos de pesquisa disponíveis nas bases de dados Scopus e Web of Science foram selecionados para essa análise. Além disso, foi realizado sequenciamento de amplicons para investigar o microbioma associado a rizosfera das espécies vegetais hiperacumuladoras de níquel Justicia lanstyakii e Lippia lupulina do complexo ultramáfico de Niquelândia, bem como do solo à granel das plantas. Nossos resultados revelaram a diversidade significativa de filos, incluindo Acidobacteria, Actinobacteria, Chlorobi, Chloroflexi, GAL15, Mixococota, Nitrospirae, Planctomycetes, Proteobacteria e Verrucomicrobia, destacando a riqueza desses solos. As amostras de solo à granel mostraram uma predominância de filos como Acidobacteriota (23,5%), Spirochaetota (19%) e Chloroflexota (15,93%). Na rizosfera de J. lanstyakii, os principais filos associados foram Actinobacteriota (35,57%), Acidobacteriota (25,5%) e Verrucomicrobiota (17,97%), enquanto em L. lupulina, foram Actinobacteriota (34,73%), Acidobacteriota (21,07%) e Verrucomicrobiota (13,17%). Este estudo destacou não apenas a diversidade e a estrutura desses microbiomas, mas também ressaltou o enriquecimento notável e a formação de interações mais complexas.


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  • The ultramafic complex in Niquelândia, Goiás, hosts Brazil's largest nickel reserve and is home to endemic plant species capable of accumulating over 1000 mg kg-1 of Ni in their leaves, known as nickel hyperaccumulators. These plants represent a sustainable alternative to ore extraction. The microbiome plays a fundamental role in plant adaptation to the environment, acting as an amplifier of their adaptive capacity. The aim of this study is to investigate the microbiome of the nickel hyperaccumulator plant species Justicia lanstyakii and Lippia lupulina in the ultramafic complex of Niquelândia, using Illumina amplicon sequencing. Additionally, data published in the last five years were analyzed for a meta-analysis of the microbiome in ultramafic soils worldwide, aiming to identify a possible microbial signature in these  environments. A total of 1080 ultramafic soil samples were analyzed globally through meta- analysis, using high-throughput Illumina sequencing data. Research articles available in the  Scopus and Web of Science databases were selected for this analysis. Moreover, amplicon sequencing was performed to investigate the microbiome associated with the rhizosphere of the nickel hyperaccumulator plant species Justicia lanstyakii and Lippia lupulina from the ultramafic complex of Niquelândia, as well as the bulk soil of the plants. Our results revealed significant diversity of phyla, including Acidobacteria, Actinobacteria, Chlorobi, Chloroflexi, GAL15, Mixococota, Nitrospirae, Planctomycetes, Proteobacteria, and Verrucomicrobia, highlighting the richness of these soils. Bulk soil samples showed a predominance of phyla such as Acidobacteriota (23.5%), Spirochaetota (19%), and Chloroflexota (15.93%). In the rhizosphere of J. lanstyakii, the main associated phyla were Actinobacteriota (35.57%), Acidobacteriota (25.5%), and Verrucomicrobiota (17.97%), while in L. lupulina, they were Actinobacteriota (34.73%), Acidobacteriota (21.07%), and Verrucomicrobiota (13.17%). This study highlighted not only the diversity and structure of these microbiomes but also emphasized the notable enrichment and formation of more complex interactions.

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  • CLARISSA BUARQUE VIEIRA
  • QUINOA (Chenopodium quinoa Willd.) AND SPINACH (Spinacia oleracea L.) CULTIVATION IN SALINE-SODIC SOILS FROM SEMIARID

     


  • Orientador : MARIA BETANIA GALVAO DOS SANTOS FREIRE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA BETANIA GALVAO DOS SANTOS FREIRE
  • LUIZ GUILHERME MEDEIROS PESSOA
  • JORGE FREIRE DA SILVA FERREIRA
  • WALTER QUADROS RIBEIRO
  • JOSIMAR GURGEL FERNANDES
  • Data: 13/05/2024
    Ata de defesa assinada:

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  • A salinização dos solos é um dos fatores de redução da produtividade em terras agrícolas. Assim, a busca por culturas tolerantes à salinidade/sodicidade vem se intensificando. A quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) é uma halófita facultativa, com alto valor nutricional capaz de auxiliar na mitigação da fome. O espinafre (Spinacia oleracea L.), apesar de glicófita, tem potencial genético para tolerar solos salinizados. Este trabalho testou dois genótipos de quinoa (CPAC 09 e CPAC11 - EMBRAPA Cerrados) e o espinafre (cv. Gazelle), em solos salino-sódicos. Dois experimentos foram conduzidos em casa de vegetação, com a quinoa (genótipo CPAC 09), nos períodos de inverno e verão no Brasil, em três solos (dois salinos e um não salino) encontrados no semiárido pernambucano, sob adição de biochar de casca de arroz (0, 10, 20, 40, 60, 80 e 100 t ha -1 ), em blocos casualizados e quatro repetições. Foram avaliados atributos químicos e físicos dos solos e realizadas avaliações biométricas, nutricionais e enzimáticas nas plantas. O biochar reduziu o pH, a condutividade elétrica do solo (CE e ) e a relação de adsorção de sódio (RAS) em solos alcalinos e salinos e aumentou o pH em solo ácido. Também foi fonte de K + , sendo também responsável pela redução da densidade do solo (Ds) e aumento da condutividade hidráulica saturada (K sat ) em solos arenosos. A melhoria nos atributos químicos e físicos dos solos favoreceu o desenvolvimento da quinoa, aumentando sua biomassa e relação K + /Na + . Para o CPAC 09, o potencial de fitoextração seguiu a ordem de K&gt;Cl&gt;Mg&gt;Ca&gt;Na, no inverno e K&gt;Cl&gt;Mg&gt;Na&gt;Ca no verão. No terceiro experimento foram avaliados dois genótipos de quinoa (CPAC 09 e CPAC11) e o espinafre (cv. Gazelle), sendo conduzido a partir da aplicação de águas salinas (2, 25, 40 e 55 dS m -1 ), em casa de vegetação, com delineamento em blocos casualizados e quatro repetições. O espinafre foi submetido à CE a de 2 e 25 dS m -1 , em quatro repetições. Foram feitas avaliações químicas nos solos e biométricas, nutricionais e fisiológicas nas plantas. Para a quinoa, houve redução de aproximadamente 60% na produtividade de grãos entre as CE a de 2 e 25 dS m -1 e em mais de 95% sob CE a de 55 dS m -1. Para o espinafre, a redução na produtividade foi de 80% entre as CE a de 2 e 25 dS m -1 . Após os tratamentos, solos e plantas apresentaram uma concentração crescente de sais, principalmente Na e Cl. As culturas apresentaram alto potencial em solos salinos, chegando a sobreviver sob CE e entre 25-30 dS m -1 (espinafre), e mais de 65 dS m -1 (quinoa). Foi estabelecido que o espinafre, semelhante à quinoa, possui glândulas epidérmicas especializadas. Esta descoberta está sendo primeiramente reportada neste trabalho. Para a detecção das glândulas, foram utilizadas as variedades Gazelle e Seaside (espinafre) e CPAC 09 (quinoa). O microscópio eletrônico de varredura com espectroscopia de energia dispersiva de Raio-X (MEV-EDS) foi utilizado para comparar as glândulas da quinoa e do espinafre irrigadas com águas salina e não salina. Os resultados mostram que as glândulas do espinafre acumulam Na, Cl e K e as de quinoa apenas K e Cl. Também foi realizada análise de 19 genes relacionados a tolerância à salinidade com expressões distintas nas glândulas e em folhas sem glândulas. Isto inclui genes associados ao transporte de Na + como SOS3, NHX1, NHX2 e AKT1; transporte de Cl - como NPF2.5, SLAH1, NPF2.4 e ALMT12 e outros genes que participam dos mecanismos regulatórios para manejo do estresse salino. Nossos resultados indicam que o espinafre tolera altas salinidades e possui estruturas especializadas como na quinoa, sendo melhor classificado como halófita facultativa.


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  • Soil salinization is one of the factors that reduces productivity in arable lands. Thus, the search for crops tolerant to salinity/sodicity has been intensifying. Quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) is a facultative halophyte, with high nutritional value capable of mitigating hunger. Spinach (Spinacia oleracea L.), that belongs to the same family as quinoa, is a glycophyte with genetic potential to tolerate salinized soils. This work tested two quinoa genotypes (CPAC 09 and CPAC11 - EMBRAPA Cerrados) and spinach (cv. Gazelle), in saline-sodic soils. Two experiments were carried out in a greenhouse, with quinoa (genotype CPAC 09), in the winter and summer seasons in Brazil, in three soils (two saline and one non-saline) found in the semiarid of Pernambuco, under the addition of rice husk biochar – RHB – (0, 10, 20, 40, 60, 80, and 100 t ha -1 ), in randomized blocks and four replications. Soils chemical and physical attributes were evaluated, and biometric, nutritional, and enzymatic analysis were carried out on plants. RHB reduced pH, soil electrical conductivity (EC e ), and sodium adsorption rate (SAR) in alkaline and saline soils and increased pH in acidic soil. RHB served as a source of K + , also contributing to the reduction of bulk density (BD) and an increase in saturated hydraulic conductivity (K sat ) in sandy soils. The improvement in soils attributes favored the development of quinoa, increasing its biomass and the K + /Na + ratio. For CPAC 09, the phytoextraction potential followed the order of K&gt;Cl&gt;Mg&gt;Ca&gt;Na in winter, and K&gt;Cl&gt;Mg&gt;Na&gt;Ca in summer. In the third experiment, two quinoa genotypes (CPAC 09 and CPAC 11) were evaluated under applications of saline water with electrical conductivity (EC w ) of 2, 25, 40, and 55 dS m -1 . Additionally, spinach (cv. Gazelle) was subjected to EC w of 2 and 25 dS m -1 . The experiment was conducted using a randomized block design with four replicates. Chemical analyses were carried out on soils, and biometric, nutritional, and physiological analysis on plants. For quinoa, there was a reduction between 50 and 60% in grain yield between EC w of 2 and 25 dS m -1 and of more than 95% under EC w of 55 dS m -1 . For spinach, shoot biomass reduction was 80% between EC w of 2 and 25 dS m -1 . After treatments, soils and plant tissues showed an increasing concentration of salts, mainly Na and Cl. The crops showed a high salt tolerance potential in saline soils, surviving under EC e between 25- 30 dS m -1 (spinach), and more than 65 dS m -1 (quinoa). We established that spinach plants, like quinoa, also possess Epidermal Bladder Cells (EBCs). This discovery represents the first report of its kind in the scientific literature. To detect the EBCs in spinach, the spinach varieties Gazelle and Seaside and the quinoa genotype CPAC 09 were used. Scanning Electron Microscopy coupled with Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (SEM-EDS) of EBCs allowed for a comparison of the ionic signatures in plants irrigated with waters of low and high salinity. Results demonstrated that spinach EBCs accumulated Na, Cl, and K, whereas quinoa EBCs accumulated K and Cl. In addition, expression analysis of 19 genes known to play important roles in salinity tolerance indicated that certain genes were differentially expressed in EBCs and leaves without bladders. These include genes associated with sodium transport such as SOS3, NHX1, NHX2, and AKT1; chloride transport like NPF2.5, SLAH1, NPF2.4, and ALMT12; and some additional genes that play roles in regulatory mechanisms for managing salinity stress. Our results indicate that spinach can tolerate high salinity levels and possesses specialized structures similar to those found in quinoa. Based on these findings, we propose reclassifying spinach from a glycophyte to a facultative halophyte, akin to quinoa.

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  • ISAMOR GOMES DO NASCIMENTO
  • Estabilidade da matéria orgânica de Vertissolos, no semiárido do Estado do Ceará

  • Orientador : VALDOMIRO SEVERINO DE SOUZA JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • VALDOMIRO SEVERINO DE SOUZA JUNIOR
  • ADEMIR DE OLIVEIRA FERREIRA
  • JANE KELLY SILVA ARAUJO
  • MARCELO METRI CORREA
  • PAULA RENATA MUNIZ ARAÚJO
  • Data: 19/12/2024
    Ata de defesa assinada:

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  • A formação dos solos na região semiárida do nordeste brasileiro é fortemente influenciada pelo material de origem, devido à baixa intensidade do efeito climático. Como resultado, os solos formados nesta região são predominantemente jovens, apresentando maior correlação com seu material de origem. Esta região abriga a maior diversidade de solos do país, incluindo os Vertissolos, conhecidos por seu potencial de contração e expansão. O estudo dos Vertissolos é essencial para entender os mecanismos de estabilização de carbono no solo, especialmente na região semiárida, onde a diversidade de solos é alta e os efeitos do clima são menos pronunciados. A estabilização da matéria orgânica é crucial para a manutenção da fertilidade e para o sequestro de carbono, contribuindo para a sustentabilidade agrícola e mitigação das mudanças climáticas. O principal objetivo desta pesquisa é caracterizar morfologicamente, fisicamente e quimicamente dois perfis de Vertissolos, visando compreender melhor o papel da estabilização de carbono e os diferentes mecanismos envolvidos neste processo na região semiárida. Foram selecionados e coletados dois perfis de solo em Madalena – CE. Amostras deformadas e indeformadas foram retiradas e posteriormente classificadas e descritas morfologicamente. O perfil 1 foi classificado como VERTISSOLO EBÂNICO Órtico e o perfil 2 como VERTISSOLO HÁPLICO Órtico. A caracterização física e química incluiu análises detalhadas para identificar as propriedades e comportamentos dos solos em estudo tais como fracionamento físico da matéria orgânica, FTIR, DSC/TG, e distribuição do estoque de carbono ao longo do perfil. Embora os perfis 1 e 2 apresentem mineralogia semelhante, eles exibem formas distintas de estabilização. O perfil 2 possui uma maior quantidade de grupos orgânicos em comparação com o perfil 1, o que influencia diretamente na estabilização da matéria orgânica. Por outro lado, o perfil 1 mostra uma relação organomineral mais ressaltada, provavelmente devido às pontes de cálcio (Ca), que desempenham um papel significativo na estabilização. A avaliação das propriedades dos Vertissolos contribui significativamente para o avanço do conhecimento sobre esses solos no ecossistema da caatinga. Este estudo proporciona uma base sólida para futuras pesquisas, ajudando a entender as potencialidades e limitações dos Vertissolos em termos de uso agrícola e conservação ambiental.


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  • The formation of soils in the semi-arid region of northeastern Brazil is strongly influenced by the parent material, due to the low intensity of climatic effects. As a result, the soils formed in this region are predominantly young, showing a greater correlation with their parent material. This region hosts the greatest diversity of soils in the country, including Vertisols, known for their potential for contraction and expansion. The study of Vertisols is essential to understand the mechanisms of carbon stabilization in the soil, especially in the semi arid region, where soil diversity is high, and climatic effects are less pronounced. The stabilization of organic matter is crucial for maintaining fertility and for carbon sequestration, contributing to agricultural sustainability and climate change mitigation. The main objective of this research is to morphologically, physically, chemically, and mineralogically characterize two profiles of Vertisols, aiming to better understand the carbon stabilization and the different mechanisms involved in this process in the semi-arid region. Two soil profiles were selected and collected in Madalena – CE. Disturbed and undisturbed samples were taken and subsequently classified and described morphologically. Profile 1 was classified as ORTHIC EBANIC VERTISOL and profile 2 as ORTHIC HAPLIC VERTISOL. The physical, chemical, and mineralogical characterization included detailed analyses to identify the properties and behaviors of the soils under study, such as physical fractionation of organic matter, FTIR, DSC/TG, and distribution of carbon stock along the profile. Although profiles 1 and 2 have, they exhibit different forms of stabilization. Profile 2 has a greater amount of organic groups compared to profile 1, which directly influences the stabilization of organic matter. On the other hand, profile 1 shows a more pronounced organo-mineral relationship, probably due to calcium (Ca) bridges, which play a significant role in stabilization. The evaluation of the properties of Vertisols significantly contributes to advancing knowledge about these soils in the caatinga ecosystem. This study provides a solid basis for future research, helping to understand the potentialities and limitations of Vertisols in terms of agricultural use and environmental conservation.

2023
Dissertações
1
  • MIDOUIN LIDELIAS
  • Uso de bactérias promotoras de crescimento de plantas e micorriza arbuscular no alívio de estresse salino em milho

  • Orientador : GISELLE GOMES MONTEIRO FRACETTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ARTHUR PRUDÊNCIO DE ARAÚJO PEREIRA
  • EDIVAN RODRIGUES DE SOUZA
  • GISELLE GOMES MONTEIRO FRACETTO
  • Data: 10/02/2023
    Ata de defesa assinada:

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  • A planta sob condições de estresse salino produz grandes quantidades de etileno, o qual afeta o seu crescimento e desenvolvimento. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da inoculação de bactérias promotoras de crescimento de plantas (BPCP) e produtoras de ACC deaminase combinado com fungo micorrízico arbuscular (FMA) (Rizhopagus clarus) no crescimento e desenvolvimento do milho (Zea mays L.) em condições de estresse salino. O experimento foi realizado em casa de vegetação na Universidade Federal Rural de Pernambuco, organizados em blocos casualizados, com cinco repetições, com os seguintes tratamentos: i- dez co-inoculações de BPCP e FMA; ii- três concentrações de NaCl (0, 40 e 80 mM); e iii- dois controles com inoculação de FMA e sem inoculação. O experimento foi colhido aos 53 dias após o plantio. Foram analizado a biometria, os parâmetros fisiológicos, a alocação de sais na parte aérea da planta pelos elementos químicos cloreto, sódio e potássio e a colonização micorrízica. Os resultados por efeitos separados mostraram que o estresse salino reduziu significativamente o crescimento do milho e seus atributos fisiológicos. No entanto, houve uma maior tolerância ao estresse salino para o crescimento de comprimento do caule (CC) com as co-inoculações 28-10+FMA, 43+FMA e 70+FMA, e para o diâmetro do caule (DC) com as co-inoculações 43+FMA e 85+FMA quando comparado com os controles de FMA e sem inoculação. A área foliar total (AFT) e a massa seca da parte aérea (MSPA) apresentaram maior tolerância ao estresse salino com as co-inoculações 28-10+FMA e 43+FMA quando comparado com o controle de FMA, com destaque significativo na MSPA com a co-inoculações 28-10+FMA comparado com o controle de FMA. Ademais, as co-inoculacões de BPCP e FMA aumentaram a fluorescência da clorofila a, sendo mantida tolerante a capacidade fotossintética do fotossistema II (PSII) sob estresse salino. Além disso, mantiveram tolerante a planta do milho que apresentaram potencial hídrico (Ѱw) e potencial osmótico (Ѱs) reduzidos, sendo com maior tolerância com as co-inculações 28-10+FMA e 59-3+FMA no Ѱw e a co-inoculação 28-10+FMA no Ѱs comparado com os controles de FMA e sem inoculação. Além disso, as co-inoculações de BPCP e FMA reduziram o vazamento eletrólito (VE) quando comparado com o controle sem inoculação, exceto, as co-inoculações 28-10+FMA e 52+FMA que mantiveram a planta tolerante ao estresse salino, ou seja, a planta foi ligeiramente exposta ao estresse oxidativo. Para a alocação de sais na parte aerea do milho, observou-se um aumento significativa na concentração de Cl-, Na+ e Na+/K+ sob estresse salino. Ademais, o K+ diminuiu não significativamente com o aumento da concentração de NaCl, e a relação de K+/Na+ diminuiu significativamente com o aumento da concentração de NaCl de 0 para 40 e 80 mM. Sem embargo, as co-inoculações de BPCP e FMA aumentaram a concentração de K+ sendo reduzida a concentração de Cl- e Na+ e mantiveram uma relação de K+/Na+ considerável na parte aérea do milho. Além disso, as co-inoculacões de BPCP e de FMA aumentaram a colonização micorrízica que foi reduzida sobre estresse salino. No presente estudo testou-se dez bactérias combinadas com a FMA, e as combinações que apresentaram os melhores resultados foram a 28-10, 43, 70, 85, 59-3 e 52. Sendo assim, por aliviar o estresse salino em milho, a co-inoculação dessas bactérias com o FMA será testada em experimentos com solo não estéril.


  • Mostrar Abstract
  • The plant under saline stress conditions produces large amounts of ethylene, which affects its growth and development. The objective of this work was to evaluate the effect of inoculation of plant growth promoting bacteria (PGPB) and ACC deaminase producers combined with arbuscular mycorrhizal fungus (AMF) (Rizhopagus clarus) on the growth and development of maize (Zea mays L.) in saline stress conditions. The experiment was carried out in a greenhouse at the Federal Rural University of Pernambuco, organized in randomized blocks, with five replications, with the following treatments: i- ten co-inoculations of PGPB and AMF; ii- three concentrations of NaCl (0, 40 and 80 mM); and iii- two controls with AMF inoculation and without inoculation. The experiment has harvested 53 days after planting. Through this study, plant biometrics, physiological parameters, allocation of salts in shoot of plant by the chemical elements chloride, sodium, potassium, and mycorrhizal colonization have analyzed. The results by separate effects showed that salt stress significantly reduced maize growth and its physiological attributes. However, there was a greater tolerance to saline stress for growth in stem length (SL) with the co-inoculations 28-10+FMA, 43+FMA and 70+FMA, and for stem diameter (SD) with the 43+FMA and 85+FMA co-inoculations when compared to AMF controls and no inoculation. Total leaf area (TLA) and shoot dry mass (SDM) showed greater tolerance to salt stress with the 28-10+FMA and 43+FMA co-inoculations when compared to the AMF control, with significant emphasis on MSPA with the 28-10+FMA co-inoculations compared to the AMF control. Furthermore, co-inoculations of PGPB and AMF increased chlorophyll a fluorescence, tolerant to photosynthetic capacity of photosystem II (PSII) under saline stress. In addition, they kept tolerant the maize plant that showed reduced water potential (Ѱw) and osmotic potential (Ѱs), with emphasis more tolerant on co-inculations 28-10+FMA and 59-3+FMA in the Ѱw and 28-10+FMA in Ѱs compared to AMF controls and without inoculation. Furturmore, PGPB and AMF co-inoculations reduced the electrolyte leakage (EL) when compared to the control without inoculation, except, the 28-10+FMA and 52+FMA co-inoculations that kept the plant tolerant to saline stress, then, the plant was slightly exposed to oxidative stress. For the allocation of salts in shoot of maize, a significant increase in the concentration of Cl-, Na+ and Na+/K+ has observed under saline stress. Furthermore, K+ decreased not significantly with increasing NaCl concentration, and the K+/Na+ ratio significantly decreased with increasing NaCl concentration from 0 to 40 and 80 mM. However, the co-inoculations of PGPB and AMF increased the K+ concentration while reducing the Cl- and Na+ concentration and maintained a considerable K+/Na+ ratio in the shot of maize. In Addition, co-inoculations of PGPB and AMF increased mycorrhizal colonization, which has reduced under saline stress. In the present study, ten bacteria combined with AMF were tested, the best highlighted were 28-10, 43, 70, 85, 59-3 and 52. Therefore, by alleviating salt stress in maize, the co-inoculation of these bacteria with AMF will been tested in experiments with non-sterile soil.

2
  • ISABEL CORREIA DA SILVA ALMEIDA
  • Efeito da água de reuso de esgoto doméstico na microbiota do solo com palma e diferentes coberturas no semiárido tropical

  • Orientador : MARIO DE ANDRADE LIRA JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADEMIR DE OLIVEIRA FERREIRA
  • MARIO DE ANDRADE LIRA JUNIOR
  • FELIPE JOSÉ CURY FRACETTO
  • Data: 23/02/2023
    Ata de defesa assinada:

  • Mostrar Resumo
  • A escassez de água é um problema crescente mundialmente, impossibilitando a realização de práticas agrícola e o desenvolvimento econômico principalmente em regiões áridas e subúmidas. O uso de água residual de esgoto pode ser uma medida sustentável para essa problemática, porém o manejo inadequado desse efluente pode afetar negativamente a microbiota. Neste sentido, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o impacto da irrigação com água de reuso de esgoto doméstico, da cobertura morta e de consórcios na microbiota do solo cultivado com palma-forrageira. O experimento foi instalado na unidade experimental em Parnamirim – PE, região semiárida de Pernambuco. Os tratamentos foram um arranjo fatorial entre dois consórcios (sorgo sudanense – Sorghum sudanense (Piper) Stapf. e capim buffel (Cenchrus siliaris L) e quatro condições de coberturas (sem cobertura - SC, vegetação natural - VN, 8 toneladas de palhada de sorgo e 12 toneladas de palhada de sorgo) com quatro repetições, cujo solo recebeu água de efluente de esgoto doméstico tratado. Foram realizadas coletas de solo aos 0, 4, 8 e 12 meses durante o acompanhamento da área experimental, nas profundidades 0-10 e 10-20 cm. Além da caracterização química e física do solo, foram determinados: i- estoque de carbono (EC) , ii- carbono da biomassa microbiana (CBM), iii-nitrogênio da biomassa microbiana (NBM), iv- respiração basal do solo (RB), v- quociente metabólico (qCO2) e o quociente microbiano (qMIC). A irrigação e a cobertura morta promoveram um aumento na da respiração basal a partir dos 8 e 12 meses após o início da irrigação com água residual. Também foi observado efeito positivo dos consórcios pelo aumento de CBM, porém isso necessita de uma continuidade temporal das análises biológicas. O qCO2 deixou evidente que houve uma menor atividade por biomassa microbiana, que pode ser reflexo de perturbações causados dadas as modificações propostas. O qMIC indicou que a biomassa microbiana não foi eficiente na utilização do carbono ao longo do tempo, e deixa evidente a necessidade de maior tempo de avaliação dos atributos biológicos.


  • Mostrar Abstract
  • Water scarcity is a growing problem worldwide, making it impossible to carry out agricultural practices and economic development, especially in arid and sub-humid regions. The use of wastewater from sewage can be a sustainable measure for this problem, but the inadequate management of this effluent can negatively affect the microbiota. In this sense, the objective of the present work was to evaluate the impact of irrigation with water from reused domestic sewage, mulch and intercropping on the microbiota of soil cultivated with cactus pear. The experiment was installed in the experimental unit in Parnamirim - PE, semi-arid region of Pernambuco. The treatments were a factorial arrangement between two consortiums (Sudanese sorghum – Sorghum sudanense (Piper) Stapf. and buffel grass (Cenchrus siliaris L) and four cover conditions (no cover - SC, natural vegetation - VN, 8 tons of sorghum straw and 12 tons of sorghum straw) with four replications, whose soil received treated domestic sewage effluent water. Soil samples were taken at 0, 4, 8 and 12 months during the monitoring of the experimental area, at depths 0-10 and 10-20 cm. In addition to the chemical and physical characterization of the soil, the following were determined: i- carbon stock (EC), ii- microbial biomass carbon (CBM), iii- microbial biomass nitrogen (NBM), iv- basal respiration of soil (RB), v- metabolic quotient (qCO2) and microbial quotient (qMIC).Irrigation and mulch promoted an increase in basal respiration from 8 and 12 months after the beginning of irrigation with residual water. A positive effect of consortiums was also observed due to the increase in CBM, but this requires a temporal continuity of the biological analyses. The qCO2 made it clear that there was less activity by microbial biomass, which may be a reflection of disturbances caused by the proposed modifications. The qMIC indicated that the microbial biomass was not efficient in the use of carbon over time, and makes clear the need for more time to evaluate the biological attributes.

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  • PEDRO HENRIQUE SANTOS DE OLIVEIRA
  • Identificação de fontes de sedimentos em sub-bacias localizadas a jusante do rio Ipojuca

  • Orientador : YURI JACQUES AGRA BEZERRA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDIVAN RODRIGUES DE SOUZA
  • RENNAN CABRAL NASCIMENTO
  • YURI JACQUES AGRA BEZERRA DA SILVA
  • Data: 27/02/2023
    Ata de defesa assinada:

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  • A bacia hidrográfica do rio Ipojuca apresenta ao longo das suas margens desde pequenas comunidades ribeirinhas a grandes indústrias e fazendas. Os efeitos das diferentes formas de ocupação e do manejo do solo resultam em dinâmicas de transferência de sedimentos distintas. Os contaminantes são majoritariamente transportados pelos sedimentos fluviais, sobretudo os de granulometria mais fina, que são decorrentes, em parte, de processos erosivos ao longo da área de captação. Dessa forma, a identificação da fonte de sedimentos permite entender os efeitos dos diferentes usos e manejo do solo na bacia hidrográfica do rio Ipojuca que abrange de forma peculiar o ambiente semiárido e costeiro. Devido as condições de ocupação, topografia e clima, as sub bacias de Sapocaji, Piedade e Minas, localizadas na região a jusante da bacia, se apresentam como potencial fonte de sedimentos. O registro dos efeitos da ocupação e manejo do solo podem ajudar a elaborar planos de mitigação em toda a bacia hidrográfica, permitindo uma ação coordenada na bacia como um todo. O método fingerprinting é uma abordagem de identificação de fonte de sedimentos que permite o reconhecimento de características comuns à fonte de origem e do sedimento transportado. O objetivo dessa pesquisa é estimar a contribuição relativa de sedimentos de três sub bacias localizadas a jusante da bacia hidrográfica do rio Ipojuca pelo método fingerprinting por meio de traçadores geoquímicos. A hipótese é que o uso de técnicas de rastreamento de fontes de sedimentos em escala de sub-bacia pode melhorar a compreensão sobre a dinâmica do transporte de sedimentos na bacia hidrográfica do rio Ipojuca.


  • Mostrar Abstract
  • A bacia hidrográfica do rio Ipojuca apresenta ao longo das suas margens desde pequenas comunidades ribeirinhas a grandes indústrias e fazendas. Os efeitos das diferentes formas de ocupação e do manejo do solo resultam em dinâmicas de transferência de sedimentos distintas. Os contaminantes são majoritariamente transportados pelos sedimentos fluviais, sobretudo os de granulometria mais fina, que são decorrentes, em parte, de processos erosivos ao longo da área de captação. Dessa forma, a identificação da fonte de sedimentos permite entender os efeitos dos diferentes usos e manejo do solo na bacia hidrográfica do rio Ipojuca que abrange de forma peculiar o ambiente semiárido e costeiro. Devido as condições de ocupação, topografia e clima, as sub bacias de Sapocaji, Piedade e Minas, localizadas na região a jusante da bacia, se apresentam como potencial fonte de sedimentos. O registro dos efeitos da ocupação e manejo do solo podem ajudar a elaborar planos de mitigação em toda a bacia hidrográfica, permitindo uma ação coordenada na bacia como um todo. O método fingerprinting é uma abordagem de identificação de fonte de sedimentos que permite o reconhecimento de características comuns à fonte de origem e do sedimento transportado. O objetivo dessa pesquisa é estimar a contribuição relativa de sedimentos de três sub bacias localizadas a jusante da bacia hidrográfica do rio Ipojuca pelo método fingerprinting por meio de traçadores geoquímicos. A hipótese é que o uso de técnicas de rastreamento de fontes de sedimentos em escala de sub-bacia pode melhorar a compreensão sobre a dinâmica do transporte de sedimentos na bacia hidrográfica do rio Ipojuca.

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  • EDILSON AMARAL TAVARES COUTINHO
  • QUALIDADE ESTRUTURAL EM SOLOS CULTIVADOS COM CANA-DE-AÇÚCAR EM FUNÇÃO DO MÉTODO DE COLHEITA

  • Orientador : BRIVALDO GOMES DE ALMEIDA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADEMIR DE OLIVEIRA FERREIRA
  • BRIVALDO GOMES DE ALMEIDA
  • JAEDSON CLÁUDIO ANUNCIATO MOTA
  • Data: 28/02/2023
    Ata de defesa assinada:

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  • A cana-de-açúcar é uma das mais relevantes culturas do Brasil, principalmente pela sua grande importância econômica. Com produção estimada em 596,1 milhões de toneladas na safra de 2022/2023, a agroindústria canavieira brasileira é um importante exportador de açúcar e de álcool a nível global. Para melhorar a rentabilidade do setor, driblar a escassez de mão-de-obra e cumprir a legislação ambiental, no processo de produção, a colheita mecanizada total ou parcial em relação ao método tradicional, com queima prévia do canavial, tem se apresentado como melhor opção, do ponto de vista econômico e de qualidade ambiental. A partir dos atributos físicos do solo é possível mensurar sua qualidade, quando das modificações por diferentes sistemas agrícolas, podendo orientar estratégias de manejo e manutenção da qualidade física do solo, evitando sua degradação. O objetivo deste estudo foi avaliar a qualidade física estrutural do solo em áreas sob cultivo de cana-de-açúcar, com sistemas de colheita mecanizada (cana crua) e queima prévia do canavial. As amostras dos solos destinadas aos ensaios físicos foram coletadas nas formas estruturadas (agregados e cilindro volumétrico) e não estruturadas (trado/pá: terra fina seca ao ar - TFSA). As amostras em agregados foram utilizadas para determinação da resistência tênsil de agregados do solo (RT), via penetrômetro de bancada; bem como para os ensaios dos índices de estabilidade de agregados -IEA (diâmetro médio ponderado-DMP, diâmetro médio geométrico-DMG, índice geral de estabilidade de agregados-IGEA e AGRI), via úmida, por meio do aparelho de Yoder. Amostras em cilindro volumétrico (≅ 100 cm3) foram usadas nos ensaios de porosidade total (método de saturação), distribuição de tamanho de poros (macro e microporos, via mesa de tensão) e densidade do solo (método cilindro volumétrico); enquanto as em TFSA foram destinadas às determinações da granulometria e do carbono orgânico dos solos. Os agregados foram separados em dois grupos de tamanho, sendo: o primeiro, com diâmetro equivalente medindo 22 e 44 mm, utilizados nos ensaios de RT; e o segundo, com 5,32; 11,5 e 17,6 mm, para os IEA. Os resultados da RT e dos IEA foram usados também para a determinação do volume elementar representativo (VER), definido como o tamanho da amostra (agregado), a partir do qual, o aumento do seu volume não interfere nos resultados do atributo analisado. Assim, essa pesquisa constatou que a colheita sob queima promoveu alterações na estrutura no solo, mesmo numa escala de tempo curta. Os resultados sugerem que a queima da cobertura vegetal do ambiente promoveu a diminuição da matéria orgânica do solo. A área de mata nativa apresentou os melhores índices da condição estrutural dos solos, sendo seguida pela área de cana sob colheita crua. O VER indicou os tamanhos adequados para os ensaios de cada atributo, definido como 5,32 mm para os IEA, e 22 mm para os de RT. 


  • Mostrar Abstract
  • Sugarcane is one of the most relevant crops in Brazil, mainly because of its great economic importance. With an estimated production of 596.1 million tons in the 2022/2023 harvest, the Brazilian sugarcane agroindustry is an important global exporter of sugar and alcohol. To improve the profitability of the sector, circumvent the labor shortage, and comply with environmental legislation, in the production process, total or partial mechanized harvesting about the traditional method, with previous burning of the sugarcane plantation, has presented itself as the best option, from the economic and environmental quality point of view. From the physical attributes of the soil, it is possible to measure its quality, when modified by different agricultural systems, and to guide management strategies and maintenance of the physical quality of the soil, avoiding its degradation. The objective of this study was to evaluate the structural physical quality of the soil in areas under sugarcane cultivation, with mechanized harvesting systems (raw sugarcane) and previous burning of the sugarcane field. The soil samples for the physical tests were collected in structured (aggregates and volumetric cylinder) and unstructured (auger/shovel: fine air-dried soil - FADS) forms. Thus, the aggregate samples were used to determine the tensile strength of the soil (TS), via bench penetrometer; as well as for the aggregate stability index (ASI) tests, via the wet method. The aggregates for TS were moisture balanced at room temperature; while the aggregate stability parameters (weighted mean diameter, geometric mean diameter, and aggregate stability index) were determined using the Yoder apparatus. Samples in the volumetric cylinder (≅ 100 cm3) were used in the tests of total porosity (saturation method), pore size distribution (macro and micropores, via tension table), and soil density (volumetric cylinder method). In contrast, those in FADS were used to determine particle size and organic carbon of soils. In the aggregates assays two size groups were used, each with three equivalent diameter classes (eq.), being: the first group, measuring 22 and 44 mm, used in the TS assays; and the second, with 5.32; 11.5, and 17.6 mm, for the ASI ones. Each aggregate size class was also used in the tests to determine the representative elemental volume (REV), defined for each attribute studied (TS and ASI). Thus, the delimitation of the REV was based on the size of the aggregate, from which the increase in its volume did not influence the results of the analyzed attribute. Thus, this research found that harvesting under burning promoted changes in the structure of the soil, even on a short time scale, represented by the burning of the vegetation cover in the environment and consequently reducing soil organic matter (SOM), the native forest area presented the best structural values being followed by the cane area without the burning process. The REV was kept in standard sizes (5.32 mm for the wet tests and 22 mm for the TS tests) following the standard established in the literature.

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  • MARYANA VITAL COSTA DE OLIVEIRA
  • FITOSSOCIOLOGIA, BIOMASSA E APORTE DE N FIXADO EM ÁREAS DE USO FORRAGEIRO NO BIOMA CAATINGA

  • Orientador : ANA DOLORES SANTIAGO DE FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA DOLORES SANTIAGO DE FREITAS
  • EDILANDIA FARIAS DANTAS
  • PLÍNIO BARBOSA DE CAMARGO
  • Data: 28/02/2023
    Ata de defesa assinada:

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  • Nas regiões semiáridas do Brasil, a vegetação nativa principal, a Caatinga, é constantemente envolvida em processo de mudança de uso do solo para a inserção da extensa atividade pecuária. A biomassa vegetal pré-existente deste bioma é perdida, juntamente com os nutrientes constituintes do estoque do solo que poderiam integrar a ciclagem natural. Um elemento que está amplamente ligado com o uso deste solo e a ciclagem é o nitrogênio. Objetivou-se estimar o impacto do uso pecuário no aporte de nitrogênio fixado em leguminosas nodulantes em áreas com diferentes coberturas vegetais no Bioma Caatinga. As avaliações foram realizadas em parcelas que compõem a primeira rede de parcelas permanentes para estudos ecológicos em áreas de uso pecuário no Bioma Caatinga (PERENE), nos municípios de Arcoverde e Sertânia em Pernambuco. Foram delimitadas 8 parcelas, sendo 4 parcelas para cada município, com 20 x 20 m, totalizando uma área amostral de 400 m² por parcela, divididas entre duas coberturas vegetais (caatingas abertas e densas) e dois manejos (com e sem exclusão de animais). Dentro das parcelas todas as plantas que apresentaram diâmetro de caule à altura do peito maior ou igual a 3 cm tiveram suas circunferências medidas. Sendo transformados em área basal (AB) e posteriormente em diâmetro à altura do peito (DAP). Também foram determinadas as áreas basais absolutas e as densidades absolutas e relativas, para levantamento florístico e fitossociológico. As estimativas do nitrogênio fixado simbioticamente em leguminosas arbóreas e em leguminosas herbáceas foram feitas a partir da técnica da abundância natural do 15N e as estimativas de biomassa por equações alométricas usadas para espécies da Caatinga. A flora arbustiva-arbórea destas oito parcelas na Caatinga está representada por 39 espécies distribuídas entre 13 famílias botânicas. Fabaceae representa 76% das espécies identificadas. Os parâmetros fitossociológicos e as biomassas das folhas e totais calculados, apresentaram grande variação. As espécies com potencial para fixação apresentaram proporção de N derivado da atmosfera (%Ndda< 68 %) e o aporte de N fixado variou entre 0,67 e 9,96 kg ha-1 ano1 .


  • Mostrar Abstract
  • In the semi-arid regions of Brazil, the main native vegetation, the Caatinga, is
    constantly involved in the process of changing land use for the inclusion of
    extensive livestock activity. The pre-existing plant biomass of this biome is lost,
    together with the constituent nutrients of the soil stock that could integrate the
    natural cycling. An element that is largely connected with the use of this land and the
    cycling is nitrogen. The objective was to estimate the impact of livestock use on the input of
    fixed nitrogen in nodulating legumes in areas with different land cover
    plants in the Caatinga Biome. The evaluations were carried out in plots that make up
    the first network of permanent plots for ecological studies in areas of livestock use
    in the Caatinga Biome (PERENE), in the municipalities of Arcoverde and Sertânia in Pernambuco.
    8 plots were delimited, 4 plots for each municipality, with 20 x 20 m,
    totaling a sample area of 400 m² per plot, divided between two coverages
    vegetation (open and dense caatingas) and two managements (with and without excluding animals).
    Within the plots, all plants that presented stem diameter at breast height
    greater than or equal to 3 cm had their circumferences measured. being transformed into
    basal area (AB) and posteriorly in diameter at breast height (DBH). were also
    determined the absolute basal areas and the absolute and relative densities, to
    floristic and phytosociological survey. Estimates of fixed nitrogen
    symbiotically in tree legumes and in herbaceous legumes were made the
    from the technique of natural abundance of 15N and estimates of biomass by equations
    allometric measurements used for Caatinga species. The shrub-tree flora of these eight
    plots in the Caatinga is represented by 39 species distributed among 13 families
    botanicals. Fabaceae represents 76% of the identified species. The parameters
    phytosociological data and leaf biomass and calculated totals, showed great
    variation. Species with potential for fixation showed a proportion of derived N
    of the atmosphere (%Ndda< 68%) and the fixed N input varied between 0.67 and 9.96 kg ha-1
    year 1
    .

6
  • RAYANNA JACQUES AGRA BEZERRA DA SILVA
  • Pedogênese inicial de tecnossolos originados de rejeitos da mineração de scheelita no semiárido brasileiro

  • Orientador : VALDOMIRO SEVERINO DE SOUZA JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARCELO METRI CORREA
  • TIAGO OSORIO FERREIRA
  • VALDOMIRO SEVERINO DE SOUZA JUNIOR
  • Data: 07/03/2023
    Ata de defesa assinada:

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  • Estudar tecnossolos é crucial para entender o seu potencial para gerenciar resíduos, recuperar áreas degradadas, produção agrícola, sequestrar carbono e uso sustentável de recursos naturais. No semiárido tropical do Nordeste brasileiro encontra-se a maior mina de scheelita da América do Sul. Contudo, os rejeitos dessa atividade de mineração têm se acumulado a céu aberto desde a década de 40, gerando diversos problemas ambientais. Embora os tecnossolos derivados de rejeitos de mineração sejam amplamente estudados no mundo, informações sobre a pedogênese desses solos são escassos no Brasil, especialmente no ambiente semiárido tropical brasileiro. Nesse cenário, os objetivos desse estudo foram: entender a pedogênese de tecnossolos originados da mineração de scheelita ao longo de uma cronossequência (0, 2, 5, 10 e 40 anos) no semiárido tropical brasileiro; ii) compreender a evolução macro e micromorfológica desses tecnossolos; iii) investigar as alterações nas suas propriedades físicas, químicas e mineralógicas; iv) identificar os principais processos pedogenéticos nos tecnossolos estudados; v) classificar os tecnossolos taxonomicamente, de acordo com a WRB, com proposição ao SiBCS. Os perfis de tecnossolos construídos a partir de rejeitos da mineração de scheelita apresentaram evolução macromorfológica ao longo da cronossequência de 40 anos, com aumento da espessura dos horizontes superficiais, nítido desenvolvimento de cores e estruturas e estágio mais avançado de homogeneização dos seus horizontes. Esses resultados evidenciam a rápida pedogênese dos tecnossolos derivados da mineração de scheelita sob ambiente semiárido tropical brasileiro. De acordo com a WRB, os perfis de tecnossolos com 2, 5 e 10 anos foram classificados como Spolic Technosol (Loamic, Alcalic, Calcic, Humic), enquanto o perfil com 40 anos foi descrito como Spolic Technosol (Loamic, Alcalic, Calcic, Hyperhumic). Com base nas investigações micromorfológicas, foram observados desenvolvimentos substanciais de processos pedogenéticos específicos, a exemplo da bioturbação, melanização e pedalização. Ao longo das quatro décadas, houve aumento progressivo do processo de melanização, acompanhado por elevado acúmulo de carbono orgânico. Considerando a faixa de 0-30 cm de profundidade, o perfil de tecnossolo derivado da mineração de scheelita, com 40 anos, apresentou estoque de carbono (131,38 Mg ha-1) superior às principais classes de solos naturais do semiárido brasileiro e estocou três vezes mais carbono que a média dos solos brasileiros. Portanto, os tecnossolos estudados possuem grande potencial para sequestrar carbono no semiárido tropical brasileiro, podendo desempenhar papel importante na redução dos níveis atmosféricos de CO2 e na mitigação das mudanças climáticas. A elevada reserva natural de nutrientes nos minerais primários das frações areia fina, areia grossa e argila, a exemplo da biotita, feldspatos, actinolita e talco, demonstra o alto potencial desses tecnossolos em fornecer elementos essenciais às plantas a médio prazo e superar as principais limitações nutricionais para o desenvolvimento de atividade agrícola. Ademais, a grande diversidade de minerais (biotita, plagioclásios, apatita, microclina, actinolita, epidoto, vesuvianita, powellita, minerais carbonáticos, titanita e minerais opacos) nos materiais formadores do rejeito (tactito, mármore e gnaisse) usado para construir os tecnossolos também podem ser importantes fontes de liberação lenta de nutrientes, capazes de manter a fertilidade dos tecnossolos a longo prazo. A presença de caulinita e esmectita em todos os tecnossolos da cronossequência, inclusive no rejeito inicial, indica que os perfis iniciaram seu desenvolvimento enriquecidos nesses filossilicatos. A formação de goethita foi associada à redução da atividade do ferro na solução, com o aumento da umidade e altas concentrações de carbono orgânico nos horizontes dos tecnossolos. A análise discriminante linear demostrou alto potencial para discriminar os tecnossolos originados de rejeitos da mineração de scheelita, corroborando a rápida pedogênese dos perfis ao longo da cronossequência de 40 anos. À luz da escassez de informações sobre a construção de tecnossolos derivados da atividade de mineração em ambiente semiárido tropical, este trabalho fornece resultados promissores não apenas para a comunidade científica, mas também para os formuladores de políticas sobre a importância da gestão eficiente dos rejeitos de mineração para recuperar áreas degradadas, produção agrícola e gerenciar resíduos em ambientes semiáridos.


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  • Studying technosols is crucial to understanding their potential for waste management, recovering degraded areas, agricultural production, carbon sequestration, and sustainable use of natural resources. The largest scheelite mine in South America is located in the tropical semiarid region of Northeast Brazil. However, the tailings from this mining activity have been accumulating in the open since the 1940s, causing several environmental problems. Although technosols derived from mining tailings are widely studied in the world, information on the pedogenesis of these soils is scarce in Brazil, especially in the Brazilian semi-arid tropical environment. In this scenario, the objectives of this study were: to understand the pedogenesis of technosols originated from scheelite mining over a chronossequence (0, 2, 5, 10, and 40 years) in the Brazilian tropical semiarid region; ii) to understand the macro and micromorphological evolution of these technosols; iii) investigate changes in their physical, chemical and mineralogical properties of the evaluated technosols; iv) identify the main pedogenetic processes in the studied technosols; v) classify the technosols taxonomically, according to the WRB, with a proposition to the SiBCS. The profiles of technosols constructed from scheelite mining tailings showed macromorphological evolution over the 40-year chronossequence, with increased thickness of surface horizons, clear development of colors and structures, and a more advanced stage of homogenization of their horizons. These results demonstrate the rapid pedogenesis of technosols derived from scheelite mining in the Brazilian semi-arid tropical environment. According to the WRB, the 2-, 5-, and 10-year-old profiles of technosols were classified as Spolic Technosol (Loamic, Alcalic, Calcic, Humic), while the 40- year-old profile was described as Spolic Technosol (Loamic, Alcalic, Calcic, Hyperhumic). Based on micromorphological investigations, substantial developments of specific pedogenetic processes were observed, such as bioturbation, melanization, and pedalization. Over the four decades, there was a progressive increase in the melanization process, accompanied by a high accumulation of organic carbon. Regarding the 0-30 cm depth range, the technosol profile derived from scheelite mining, with 40 years old, showed a carbon stock (131.38 Mg ha-1) superior to the main classes of natural soils in the Brazilian semi-arid region and stored three times more carbon than the average of Brazilian soils. Therefore, the studied technosols have great potential to sequester carbon in the Brazilian tropical semi-arid region and may play an important role in reducing atmospheric CO2 levels and mitigating climate change. he high natural reserve of nutrients in the primary minerals of the fine sand, coarse sand, and clay fractions, such as biotite, feldspars, actinolite, and talc, demonstrates the high potential of these technosols in providing essential elements to plants in the medium term and overcoming the main limitations nutrients for the development of the agricultural activity. Furthermore, the great diversity of minerals (biotite, plagioclase, apatite, microcline, actinolite, epidote, vesuvianite, powellite, carbonate minerals, titanite, and opaque minerals) in the waste-forming materials (tactite, marble, and gneiss) used to build technosols also can be important sources of slow release of nutrients, capable of maintaining the fertility of technosols in the long term. The presence of kaolinite and smectite in all technosols of the chronossequence, including the initial tailings, indicates that the profiles began their development enriched in these phyllosilicates. The formation of goethite was associated with reduced iron activity in the solution, with increased moisture and high concentrations of organic carbon in technosol horizons. Linear discriminant analysis showed a high potential for discriminating technosols originating from scheelite mining tailings, corroborating the rapid pedogenesis of the profiles over the 40-year chronossequence. In light of the scarcity of information on the construction of technosols derived from mining activity in a tropical semi-arid environment, this work provides promising results not only for the scientific community, but also for policy makers on the importance of efficient management of mining tailings. to recover degraded areas, agricultural production and manage waste in semi-arid environments.

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  • JOYSE MATOS DE JESUS
  • Metabolismo do nitrogênio na cana-de-açúcar com aplicação foliar de N, Ni e Mo Dissertação

  • Orientador : EMIDIO CANTIDIO ALMEIDA DE OLIVEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EMIDIO CANTIDIO ALMEIDA DE OLIVEIRA
  • MARIO DE ANDRADE LIRA JUNIOR
  • TIAGO BARRETO GARCEZ
  • Data: 09/03/2023
    Ata de defesa assinada:

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  • A adubação foliar é uma alternativa complementar a adubação via solo, pois permite o fornecimento de nutrientes no período de máxima demanda pela cultura e evita a exposição aos processos de perda de nutrientes que ocorrem no solo. O nitrogênio é um dos nutrientes mais requeridos pela cana-de-açúcar e pode ser absorvido pelas folhas nas formas nítrica (NO3-), amídica (NH2) e amoniacal (NH4+). Os micronutrientes níquel (Ni) e molibdênio (Mo) podem viabilizar o aumento da assimilação do N fornecido via foliar através da ativação das enzimas urease (UR) e nitrato redutase (NR), respectivamente. Ambos promovem o aumento da assimilação de N e conversão em biomassa das culturas. O objetivo do estudo foi avaliar o efeito da adubação foliar com diferentes formas de N, combinadas com Ni e Mo, em potencializar o metabolismo foliar de N e o crescimento da cana-de-açúcar. O experimento foi realizado em cana planta com a variedade RB867515 cultivada em lisímetros por um período de 202 dias. Utilizou-se o delineamento experimental em blocos casualisados, com 8 tratamentos e 3 repetições, totalizando 24 parcelas experimentais. Os tratamentos consistiram na aplicação foliar de Ni, Mo e N (13,9 % - NO3-, 6,6% - NH4+ e 22,5% - NH2), sendo aplicado o equivalente a 2 kg ha-1 de N, 6 g ha-1 de Ni, 50 g ha-1 -de Mo, nas combinações N + Ni, N + Mo e N + Ni + Mo e o tratamento controle (água+dispersante). As soluções foram pulverizadas manualmente nas folhas F+1, F+2 e F+3, no estágio de máximo crescimento vegetativo da cultura, aos 158 dias após o plantio (DAP). No terceiro e décimo primeiro dias após a pulverização (DAPF), o terço médio das folhas que receberam a solução foi coletado para avaliação da atividade das enzimas do metabolismo do nitrogênio UR e RN, bem como foi determinado os teores de N total, NH4+, NO3-, Ni e Mo. No final do ciclo de avaliação foi mensurado os parâmetros biométricos: altura da planta (da base até a inserção da folha +1), diâmetro médio do colmo e biomassa seca da planta. O comprimento e o diâmetro do entrenó das folhas que receberam a aplicação também foi mensuardo. Os dados normais e homocedásticos foram submetidos à análise de variância (p <0,05) e as médias comparadas pelo teste de scott-knott. (p <0,05). A atividade da RN aumentou com a aplicação de N na folha após 11 dias. O teor de Mo nas folhas aumentou aos três DAPF quando a solução continha esse nutriente, o que demonstra haver absorção de Mo em curto período, porém sem efeito no metabolismo do N. A aplicação foliar de N, Mo e Ni não mostrou melhoria no estado nutricional de N da cana-de-açúcar, uma vez que não houve diferença nos teores NO3-, NH4+ e N total nas folhas e na planta com aplicação das soluções, mantendo os teores sempre abaixo dos valores considerados adequados. A baixa resposta no metabolismo e sem efeitos na nutrição não promoveram ganhos no crescimento e na produção de biomassa seca da planta.


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  • Foliar fertilization is a complementary alternative to soil fertilization, as it allows the supply of nutrients in the period of maximum demand for the crop and avoids exposure to nutrient loss processes that occur in the soil. Nitrogen is one of the nutrients most required by sugarcane and can be absorbed by leaves in nitric (NO3-), amidic (NH2) and ammoniacal (NH4+) forms. The micronutrients nickel (Ni) and molybdenum (Mo) can facilitate the increase in the assimilation of N supplied via the leaves through the activation of the enzymes urease (UR) and nitrate reductase (NR), respectively. Both promote increased N assimilation and conversion into crop biomass. The objective of the study was to evaluate the effect of foliar fertilization with different forms of N, combined with Ni and Mo, in enhancing foliar N metabolism and sugarcane growth. The experiment was carried out in cane plants with the RB867515 variety cultivated in lysimeters for a period of 202 days. The experimental design was randomized blocks, with 8 treatments and 3 replications, totaling 24 experimental plots. The treatments consisted of foliar application of Ni, Mo and N (NO3-, NH4+ and NH2), with the equivalent of 2 kg ha-1 of N, 6 g ha-1 of Ni, 50 g ha-1 of Mo, in the combinations N + Ni, N + Mo and N + Ni + Mo and the control treatment (water + dispersant). The solutions were manually sprayed on the F+1, F+2 and F+3 leaves, at the stage of maximum vegetative growth of the crop, at 105 days after planting (DAP). On the third and eleventh days after spraying (DAPF), the middle third of the leaves that received the solution was collected for evaluation of the activity of the nitrogen metabolism enzymes UR and RN, as well as the determination of the levels of total N, NH4+, NO3-, Ni and Mo. At the end of the evaluation cycle, the biometric parameters were measured: plant height (from the base to the insertion of the leaf +1), average stem diameter and plant dry biomass. The length and the internode diameter of the leaves that received the application were also measured. The data obtained were subjected to the Shapiro-Wilk normality test (p <0.05) and homogeneity of variances by the Levene test (p <0.05) and transformed when necessary. Normal and homoscedastic data were submitted to analysis of variance (p <0.05) and means compared using the Scott-knott test. (p<0.05). In the metabolism of N, only the RN showed a difference and it increased with the application of N on the leaf after 11 days. The Mo content in the leaves increased at three DAA when the solution contained this nutrient, which demonstrates that Mo is absorbed in a short period, but without effect on N metabolism. nutritional content of N from sugarcane, since there was no difference in the NO3-, NH4+ and total N contents in the leaves and in the plant after applying the solutions, keeping the contents always below the values considered adequate. The low response in metabolism and no effects on nutrition did not promote gains in plant growth and dry biomass production.

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  • ALYSSON LIMA DA SILVA
  • Bactérias promotoras de crescimento de plantas hiperacumuladoras de níquel em solos ultramáficos

  • Orientador : GISELLE GOMES MONTEIRO FRACETTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLISTENES WILLIAMS ARAUJO DO NASCIMENTO
  • GISELLE GOMES MONTEIRO FRACETTO
  • JAKSON LEITE
  • Data: 16/03/2023
    Ata de defesa assinada:

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  • Os solos ultramáficos são oriundos de rochas máficas ou máficas serpentinizadas e correspondem a aproximadamente 3% da superfície terrestre. Devido a sua mineralogia, apresenta altos teores de metais pesados e baixa fertilidade, o que o torna improdutivo para a atividade agrícola. Uma alternativa a agricultura de baixa produtividade é a atividade de agromineração, que consiste na obtenção de metais de importância econômica, como o níquel, por meio da fitoextração realizada por plantas hiperacumuladoras. Elas são capazes de reter altos teores de metais em seus tecidos. Pesquisas relataram que estes microrganismos podem favorecer o desenvolvimento das hiperacumuladoras ao disponibilizarem nutrientes e substâncias que conferem tolerância à elevada concentração de metais no solo. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi elaborar uma coleção de Bactérias Promotoras de Crescimento de Plantas (BPCP) de solos ultramáficos e de plantas hiperacumuladoras de metais. Para isso, foram isoladas bactérias de amostras de solo rizosférico, das plantas hiperacumuladoras Lippia lupulina e Justicia lanstyakii, e de solo adjacente, oriundos de Niquelândia - GO. As rizobactérias foram isoladas em meio TSA 10 % e tiveram os mecanismos de promoção de crescimento caracterizados. As BPCP que apresentaram pelo menos um mecanismo de promoção de crescimento foram identificadas pelo sequenciamento do gene 16S rRNA. Assim, obteve-se uma coleção composta por 66 bactérias tolerantes a 7,5 mM de NiSO4 6H2O. Deste total, 18 % produziram Ácido Indol Acético (AIA), 26 % solubilizaram fosfato de cálcio, 4 7% fizeram Fixação Biológica de Nitrogênio (FBN) e 17 % produziram sideróforos. Um total de 45 foram identificadas geneticamente, das quais 31 % pertencem ao gênero Bacillus sp., 22 % Alcaligenes sp., 15,55 % Providencia sp., 4 % Enterobacter sp. e 2 % Priestia sp. Portanto, pode-se inferir que a coleção elaborada tem potencial para utilização em pesquisas futuras para aprimorar a agromineração e a fitorremediação de solos contaminados por metais pesados.


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  • Ultramafic soils originate from mafic or serpentinized mafic rocks and correspond to approximately 3% of the earth's surface. Due to its mineralogy, it has high levels of heavy metals and low fertility, which makes it unproductive for agricultural activity. An alternative to low productivity agriculture is agromining, which consists of obtaining economically important metals, such as nickel, through phytoextraction carried out by hyperaccumulating plants. They are able to retain high levels of metals in their tissues. Research has reported that these microorganisms may favor the development of hyperaccumulators by providing nutrients and substances that confer tolerance to the high concentration of metals in the soil. Therefore, the objective of this work was to elaborate a collection of Plant Growth Promoting Bacteria (PGPB) from ultramafic soils and from metal hyperaccumulating plants. For this, bacteria were isolated from samples of rhizospheric soil, from the hyperaccumulator plants Lippia lupulina and Justicia lanstyakii, and from adjacent soil, from Niquelândia - GO. The rhizobacteria were isolated in 10 % TSA medium, had the growth promotion mechanisms characterized and were identified through sequencing of the 16S rRNA gene. Thus, a collection composed of 66 bacteria tolerant to 7.5mM NiSO4 6H2O was obtained. Of this total, 18% produced Indole Acetic Acid (IAA), 26% solubilized calcium phosphate, 47 % performed Biological Nitrogen Fixation (BNF) and 17 % produced siderophores. 45 were genetically identified, of which 31% belong to the genus Bacillus sp., 22 % Alcaligenes sp., 15,55 % Providencia sp., 4 % Enterobacter sp. and 2 % Priestia sp. Therefore, it can be inferred that the elaborated collection has potential for use in future research to improve agromining and phytoremediation of soils contaminated by heavy metals.

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  • RAFAEL LUIS SILVA DE MEDEIROS
  • EFICIÊNCIA FOTOSSINTÉTICA E RELAÇÕES HÍDRICAS EM SORGO IRRIGADO COM ÁGUA DE REUSO

  • Orientador : EDIVAN RODRIGUES DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDIVAN RODRIGUES DE SOUZA
  • ABELARDO ANTONIO DE ASSUNCAO MONTENEGRO
  • MONALIZA ALVES DOS SANTOS
  • Data: 28/03/2023

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  • O Semiárido brasileiro apresenta distribuição das chuvas irregulares e pode-se observar períodos de estiagens, o que provoca a escassez de água e alimentação dos rebanhos. A utilização de água de reúso em plantações pode diminuir essa escassez de alimento para a agropecuária. O plantio consorciado entre Palma (Opuntia stricta) e Sorgo (Sorghum sudanense) é uma realidade no semiárido brasileiro, pois a Palma (O. stricta) já é bastante conhecida e difundida na região, já a cultura do sorgo vem ganhando destaque. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi avaliar a performance fotossintética e relações hídricas do sorgo (S. sudanense) cultivado em plantio consorciado com a Palma em diferentes manejos com e sem a presença de cobertura morta, irrigadas com efluente de esgoto doméstico tratado em diferentes lâminas de irrigação, sendo elas 80%, 100% e 120% da evapotranspiração da cultura (ETc) do sorgo (S. sudanense). O trabalho foi realizado no município de Pesqueira-PE, na estação experimental de tratamento e reúso de esgotos domésticos do distrito de mutuca. Foram avaliados as trocas gasosas foliar, o potencial hídrico, potencial osmótico, fluorescência da clorofila a e pigmentos fotossintéticos no sorgo (S. sudanense). No solo, foram avaliadas as características físicas, químicas e biológicas para caracterização, sendo avaliados em relação ao tempo o efluxo de CO2, respiração basal do solo, umidade gravimétrica do solo e condutividade elétrica. Os resultados da análise da variância das variáveis de trocas gasosas: fotossíntese líquida (A), transpiração (E) e condutância estomática (gs) apresentaram diferenças significativas pelo teste de Scott-Knnot, a 5% de probabilidade, para a presença de cobertura morta, sem diferença significativa entre as lâminas de irrigação avaliadas. Para a relação da concentração interna de CO2 (Ci) e concentração externa de CO2 (Ca) e pigmentos fotossintéticos não foi observado diferença significativa. O potencial hídrico e potencial osmótico, foi observada diferença significativa, tendo um destaque para o tratamento com a presença de cobertura morta com 100% de ETc, obtendo os maiores valores. Já para as avaliações de efluxo de CO2, respiração basal do solo, umidade gravimétrica e condutividade elétrica, apresentaram diferença significativa entre a presença a ausência de cobertura morta. As trocas gasosas, potencial hídrico, potencial osmótico, fluorescência da clorofila a e as análises microbianas foram influenciadas pelos tratamentos utilizados nesta pesquisa, sendo o manejo com cobertura morta com a presença de lâmina de irrigação de 100% de ETc, tendo os maiores valores significativos. O efluxo de CO2 e respiração basal do solo tiveram um aumento nos seus valores em relação aos períodos avaliados, indicando que o uso da cobertura morta e lâminas de irrigação de água de reúso, proporcionam ambiente propicio para o aumento da microbiota do solo.


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  • The Brazilian semi-arid region presents irregular rainfall distribution and periods of drought can be observed, which causes shortages of water and food for livestock. The use of reuse water in plantations can reduce this shortage of food for animals. Intercropping planting forage cactus (Opuntia stricta) and Sorghum (Sorghum sudanense) is a reality in the Brazilian semi-arid region, as forage cactus (Opuntia stricta) is already well known and widespread in the region, while sorghum cultivation is gaining prominence. In view of this, the objective of this work was to evaluate the photosynthetic performance and water relations of sorghum (S. sudanense) cultivated in plantation intercropped with forage cactus in different managements with and without the presence of mulch, irrigated with effluent from domestic sewage treated in different irrigation depths, being 80%, 100% and 120% of crop evapotranspiration (ETc) of sorghum (S. sudanense).The work was carried out in the municipality of Pesqueira-PE, at the experimental station for the treatment and reuse of domestic sewage in the district of Mutuca. Were evaluated Leaf gas exchange, water potential, osmotic potential, chlorophyll a fluorescence and photosynthetic pigments in sorghum (S. sudanense). In the soil, the physical, chemical and biological characteristics were evaluated for characterization, being evaluated in relation to time the efflux of CO2, soil basal respiration, gravimetric soil moisture and electrical conductivity. The results of the variance analysis of the gas exchange variables: net photosynthesis (A), transpiration (E) and stomatal conductance (gs) showed significant differences by the Scott-Knnot test, at 5% probability, for the presence of mulch, with no significant difference between the evaluated irrigation depths. For the ratio of internal concentration of CO2 (Ci) and external concentration of CO2 (Ca) and photosynthetic pigments, no significant difference was observed. The water potential and osmotic potential, a significant difference was observed, with a highlight for the treatment with the presence of mulch with 100% of ETc, obtaining the highest values. As for the evaluations of CO2 efflux, soil basal respiration, gravimetric moisture and electrical conductivity, there was a significant difference between the presence and absence of mulch. Gas exchange, water potential, osmotic potential, chlorophyll a fluorescence and microbial analyzes were influenced by the treatments used in this research, with mulch management with the presence of 100% ETc irrigation depth having the highest significant values. He CO2 efflux and soil basal respiration had an increase in their values in relation to the evaluated periods, indicating that the use of mulch and reuse water irrigation depths, provide a propitious environment for the increase of soil microbiota.

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  • TAILA MILANE PEREIRA DA SILVA
  • Elementos terras raras e fósforo disponível em sistemas solo-saprolito derivados de rochas metamórficas

  • Orientador : JEAN CHEYSON BARROS DOS SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JEAN CHEYSON BARROS DOS SANTOS
  • MARILYA GABRYELLA FERNANDA DE SOUSA
  • RODRIGO SANTANA MACEDO
  • Data: 28/07/2023
    Ata de defesa assinada:

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  • O regolito pode ser composto pelo solo, saprolito e/ou sedimentos, abrangendo todo o “manto do intemperismo” presente sobre as rochas. Regolitos formados por sistemas solo-saprolito são frequentemente observados na pedosfera, o estudo unificado do solo e do saprolito possibilita a compreensão da dinâmica de diversos processos geoquímicos que ocorrem no solo, incluindo aqueles associados aos elementos terras raras (ETR), cujo comportamento é influenciado pelos atributos físicos, químicos, mineralógicos e biológicos do regolito. Os ETR movimentam-se por todo o regolito e são encontrados em múltiplos minerais, os quais são liberados no sistema solo-saprolito durante os processos de intemperismo. Os minerais fosfatados, dentre os quais se encontra a monazita, destacam-se entre os que carregam e liberam ETR. Sua dissolução libera, além de ETR, o fósforo, sendo esta uma das principais fontes de fósforo prontamente disponível às plantas. Embora haja evidências científicas da importância do saprolito para o entendimento dos processos que ocorrem no regolito, estudos que abordam o saprolito como parte do regolito ou que investigam a fundo suas propriedades e potenciais são escassos. Logo, buscando entender a dinâmica e as associações que os ETR compõem no regolito, o presente estudo teve como objetivo investigar a geoquímica de ETR e sua relação com atributos físicos, mineralógicos e químicos de sistemas solo-saprolito com ênfase na sua relação com os elevados teores de P disponível nesses regolitos derivados de gnaisse. Para tanto, foram selecionados três pontos para amostragem de sistemas solo-saprolito sob um gradiente climático no Estado de Pernambuco, nos quais foram realizadas coletas de amostras deformadas e indeformadas de solo e saprolito para realização das análises químicas, físicas, mineralógicas e micromorfológicas. Os três perfis foram classificados como Cambissolo Háplico Tb Eutrófico léptico sobre Gneiss Schistadap (Zona da Mata), Planossolo Nátrico sálico típico sobre Gneiss Schistadap (Agreste) e Luvissolo Crômico Órtico típico sobre Gneiss Schistarap (Sertão), com todos os regolitos apresentando solo pouco profundo. As análises físicas demonstraram limitações com relação à porosidade nos perfis, com todos apresentando baixa porosidade e teor de areia e silte maior que o de argila na maior parte dos horizontes. A química de rotina apresentou altos teores de todos os nutrientes vegetais, com destaque para o teor de sódio observado em P2, e para o fósforo disponível encontrado no saprolito de todos os perfis. Os três perfis apresentaram maiores proporções de Si, Al, Fe, Ca, Na, Mg e K, condizente com a composição geoquímica característica da rocha de origem (Gnaisse), estes elementos também foram identificados via microscopia eletrônica de varredura. Os índices de intemperismo aplicados apresentaram valores que indicam intemperismo moderado em todos os perfis, não sendo sensíveis na detecção do efeito do gradiente climático, com os maiores valores sendo encontrados nos horizontes diagnósticos e decrescendo em profundidade. Foram detectadas várias associações de ETR com minerais fosfatados como possivelmente a monazita e/ou xenótimo pelo estudo com espectroscopia por energia dispersiva de raios-X. Foi identificada correlação negativa entre os óxidos de ferro bem cristalizados e os elementos terras raras leves, bem como da matéria orgânica com estes mesmos elementos, também foi identificada correlação positiva entre os elementos terras raras leves e o fósforo disponível. A partir das análises realizadas é possível inferir que o alto teor de fósforo disponível tem correlação com ETR, principalmente os leves, que estão associados à minerais fosfatados como a monazita.


  • Mostrar Abstract
  • The regolith can be composed of soil, saprolite and/or sediments, covering the entire “mantle of weathering” present on the rocks. Regoliths formed by soil-saprolite systems are frequently observed in the pedosphere, the unified study of soil and saprolite makes it possible to understand the dynamics of several geochemical processes that occur in the soil, including those associated with rare earth elements (REE), whose behavior is influenced by the physical, chemical, mineralogical and biological attributes of the regolith. REEs move throughout regolith and are found in multiple minerals, which are released into the soil-saprolite system during weathering processes. Phosphate minerals, among which monazite is found, stand out among those that carry and release REE. Its dissolution releases, in addition to REE, phosphorus, which is one of the main sources of phosphorus readily available to plants. Although there is scientific evidence of the importance of saprolite for understanding the processes that occur in regolith, studies that approach saprolite as part of the regolith or that deeply investigate its properties and potentials are scarce. Therefore, seeking to understand the dynamics and associations that REE make up in the regolith, the present study aimed to investigate the REE geochemistry and its relationship with physical, mineralogical and chemical attributes of soil-saprolite systems, with emphasis on its relationship with the elevated levels of available P in these gneiss-derived regoliths. For this purpose, three points were selected for sampling soil-saprolite systems under a climatic gradient in the State of Pernambuco, in which deformed and undisturbed samples of soil and saprolite were collected for chemical, physical, mineralogical and micromorphological analyses. The three profiles were classified as Cambissolo Háplico Tb Eutrófico léptico over Gneiss Schistadap (Zona da Mata), Planossolo Nátrico sálico típico over Gneiss Schistadap (Agreste) and Luvissolo Crômico Órtico típico over Gneiss Schistarap (Sertão), with all regoliths presenting shallow soil. Physical analyzes showed limitations regarding porosity in the profiles, with all of them presenting low porosity and sand and silt content greater than clay in most horizons. Routine chemistry showed high levels of all plant nutrients, with emphasis on the sodium content observed in P2, and the available phosphorus found in the saprolite of all profiles. The three profiles showed higher proportions of Si, Al, Fe, Ca, Na, Mg and K, consistent with the characteristic geochemical composition of the source rock (Gneiss), these elements were also identified via scanning electron microscopy. The applied weathering indices showed values that indicate moderate weathering in all profiles, not being sensitive in detecting the effect of the climatic gradient, with the highest values being found in the diagnostic horizons and decreasing in depth. Various associations of REE with phosphate minerals such as possibly monazite and/or xenothym were detected by study with energy dispersive X-ray spectroscopy. A negative correlation was identified between well crystallized iron oxides and light rare earth elements, as well as organic matter with these same elements, a positive correlation was also identified between light rare earth elements and available phosphorus. Based on the analyzes carried out, it is possible to infer that the high level of available phosphorus is correlated with REE, especially the light ones, which are associated with phosphate minerals such as monazite.

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  • RAQUEL RODRIGUES GONÇALVES
  • DIVERSIDADE E POTENCIAL DE PROMOÇÃO DE CRESCIMENTO DE BACTÉRIAS ENDOFÍTICAS DE DIFERENTES GENÓTIPOS DE PALMA FORRAGEIRA

  • Orientador : MARIO DE ANDRADE LIRA JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIO DE ANDRADE LIRA JUNIOR
  • GISELLE GOMES MONTEIRO FRACETTO
  • ERIC XAVIER DE CARVALHO
  • Data: 31/07/2023
    Ata de defesa assinada:

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  • As bactérias endofíticas são encontradas em todas as espécies vegetais. Plantas em regiões secas, como as cactáceas, abrigam microrganismos endofíticos benéficos que podem ser uma solução promissora, pois têm o potencial de aliviar o estresse. Desse modo, o trabalho teve como objetivo avaliar a diversidade e o potencial de bactérias endofíticas isoladas de diferentes genótipos da palma forrageira para promoção de crescimento de plantas. Foram avaliados seis cultivares de palma, IPA-20 (Opuntia ficus-indica), orelha de elefante africana (O. undulata Griffiths), orelha de elefante mexicana (O. stricta Haw), miúda de nopalea, IPA Sertânia, F 21 (todas Nopalea cochenillifera Salm Dyck). Foram isolados 241 estirpes, usando o BOX-PCR para analise de diversidade, culminando em 186 grupos a 100% de similaridade. O sequenciamento do gene 16S rRNA foi feito para bactérias que apresentavam o gene acdS, que codifica para a enzima ACC deaminase. Os grupos formados pelo BOX, foram testados para os mecanismos de promoção de crescimento. A presença do gene acdS e nifH foi detectada por PCR. A quantificação da produção de AIA se deu pelo enriquecimento do meio com L-triptofano e usando reagente Salkowski para coloração e espectrometria para leitura. A solubilização de fosfato foi indicada pelo surgimento de um halo em meio contendo fosfato insolúvel. A produção de sideróforos foi feita em meio sem ferro, utilizando o reagente CAS para coloração e análise por espectrometria. A adaptação osmótica foi testada em três níveis de estresse (10%, 20% e 30% de PEG8000) e analisada por densidade óptica. 24 isolados foram positivos para o gene acdS e enviadas para o sequenciamento. 15 estirpes mostraram 95,04% - 99,76% de similaridade com estirpes descritas no BLAST, identificados em, 3 filos, 4 classes, 7 ordens, 9 famílias e 10 gêneros: Ralstonia, Bacillus, Pseudomonas, Staphylococcus, Desertihabitans, Stenotrophomonas, Priestia, Citrobacter, Micrococcus e Acinetobacter.  Na avaliação in vitro, 41 estirpes amplificaram para o gene nifH. 30 estirpes foram produtores de AIA, 15 estirpes conseguiram solubilizar fosfato de cálcio, 75 estirpes produziram sideróforos e 66 isolados suportaram estresse osmótico em ao menos um nível. As estirpes foram agrupadas pela quantidade de mecanismos que produziram, 75 produziram apenas um mecanismo, 55 tinham dois mecanismos, 17 tinham três mecanismos e apenas 4 apresentaram 4 mecanismos. Os testes estatísticos demostram não haver diferença significativa entre a quantidade de isolados dos gêneros da palma. Entretanto, o gênero Opuntia teve mais isolados produtores de mecanismo que o gênero Nopalea, além de que das 15 estirpes classificadas ao nível de gênero 14 são Opuntia. As bactérias isoladas da palma forrageira demostraram in vitro terem capacidade de serem promotoras de crescimento. Entretanto, é necessário ainda realizar testes in vivo para comprovar a eficiência em diferentes situações.


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  • Endophytic bacteria are found in all plant species. Plants in dry regions, such as cacti, harbor beneficial endophytic microorganisms that can be a promising solution as they have the potential to alleviate stress. Thus, the study aimed to evaluate the diversity and potential of endophytic bacteria isolated from different genotypes of forage palm for plant growth promotion. Six cultivars of palm were evaluated: IPA-20 (Opuntia fucus-indica), African elephant ear (O. undulata Griffiths), Mexican elephant ear (O. stricta Haw), small nopalea, IPA Sertânia, and F 21 (all Nopalea cochenillifera Salm Dyck). A total of 241 strains were isolated using BOX-PCR for diversity analysis, resulting in 186 groups at 100% similarity. Gene sequencing of the 16S rRNA gene was performed for bacteria containing the acdS gene, which encodes the ACC deaminase enzyme. The groups formed by BOX were tested for growth promotion mechanisms. The presence of the acdS and nifH genes was detected by PCR. IAA production was quantified by enriching the medium with L-tryptophan and using the Salkowski reagent for coloration and spectrometry for reading. Phosphate solubilization was indicated by the appearance of a halo in a medium containing insoluble phosphate. Siderophore production was conducted in an iron-free medium using the CAS reagent for coloration and analysis by spectrometry. Osmotic adaptation was tested at three stress levels (10%, 20%, and 30% PEG8000) and analyzed by optical density. Twenty-four isolates were positive for the acdS gene and sent for sequencing. Fifteen strains showed 95.04% - 99.76% similarity with strains described in the BLAST, identified in 3 phyla, 4 classes, 7 orders, 9 families, and 10 genera: Ralstonia, Bacillus, Pseudomonas, Staphylococcus, Desertihabitans, Stenotrophomonas, Priestia, Citrobacter, Micrococcus, and Acinetobacter. In the in vitro evaluation, 41 strains amplified the nifH gene. Thirty strains were IAA producers, 15 strains were able to solubilize calcium phosphate, 75 strains produced siderophores, and 66 isolates withstood osmotic stress at least at one level. The strains were grouped based on the number of mechanisms they produced: 75 produced only one mechanism, 55 had two mechanisms, 17 had three mechanisms, and only 4 presented 4 mechanisms. Statistical tests showed no significant difference in the quantity of isolates among palm genera. However, the genus Opuntia had more isolates producing mechanisms compared to the genus Nopalea, and out of the 15 strains classified at the genus level, 14 were Opuntia. The bacteria isolated from forage palm demonstrated in vitro capacity to promote growth. However, further in vivo tests are necessary to confirm their efficiency in different situations.

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  • RAUL SANTOS ROCHA DE ARAÚJO
  • Efeitos da aplicação de ácido cítrico e da fertilização mineral ou orgânica na acumulação de Ni, Cr e Co por Berkheya coddii

  • Orientador : CLISTENES WILLIAMS ARAUJO DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALFREDO ALVAREZ MONTERO
  • ADRIANA ALVES BATISTA DE SOUZA
  • CLISTENES WILLIAMS ARAUJO DO NASCIMENTO
  • Data: 02/08/2023
    Ata de defesa assinada:

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  • Solos ultramáficos são formados a partir da decomposição de rochas ricas em minerais ferromagnesianos e com baixa concentração de sílica. Esses solos possuem altos teores de magnésio (Mg), ferro (Fe), manganês (Mn) e de metais potencialmente tóxicos, como níquel (Ni), cobalto (Co) e cromo (Cr). Devido à pobreza de nutrientes, os solos ultramáficos não são adequados para a agricultura; no entanto, algumas plantas adaptadas a esses solos, chamadas de hiperacumuladoras, conseguem acumular altas concentrações de Ni em seus tecidos. A técnica da agromineração utiliza essas plantas para obter biominérios pela incineração de suas partes aéreas. Um exemplo de planta hiperacumuladora é a espécie sul africana Berkheya coddii, que apresenta alta biomassa e alta concentração de níquel. Este estudo teve como objetivos i) investigar os efeitos da aplicação de ácido cítrico sobre a solubilização de Ni em solo ultramáfico e seu acúmulo em B. coddii e ii) avaliar a produção de biomassa e acúmulo de Ni nesta espécie em resposta a aplicação de fertilizante mineral (NPK) e orgânicos (esterco bovino e biochar de lodo de esgoto). Os resultados mostraram que aplicação de ácido cítrico afetou a dinâmica biogeoquímica do sistema solo-planta, aumentando a biodisponibilidade de metais no solo e a extração, translocação e acúmulo de Co, Mn e Fe por B. coddii. Por outro lado, o ácido cítrico não aumentou significativamente o teor de Ni na parte aérea das plantas. A fertilização mineral e o esterco bovino aumentaram significativamente a biomassa das plantas, mas tiveram efeitos negativos no teor de Ni na parte aérea. A aplicação de biochar não teve efeitos sobre a produção de biomassa das plantas nem sobre teor de Ni acumulado na parte aérea.


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  • Ultramafic soils are formed from weathering rocks rich in ferromagnesian minerals and with a low silica concentration. These soils have high levels of magnesium (Mg), iron (Fe), manganese (Mn), and potentially toxic metals such as nickel (Ni), cobalt (Co), and chromium (Cr). Due to nutrient impoverishment, ultramafic soils are unsuitable for agriculture; however, some plants adapted to these soils, called hyperaccumulators, accumulate high Ni concentrations in their tissues. The agromining technique uses these plants to obtain biominerals by incinerating their aerial parts. An example of a Ni hyperaccumulator plant is the South African species Berkheya coddii, which has high biomass and a high Ni concentration in leaves. This study aimed to i) investigate the effects of citric acid application on Ni solubilization in ultramafic soil and its accumulation in B. coddii and ii) evaluate the biomass production and Ni accumulation in this species in response to applying mineral (NPK) and organic (bovine manure and sewage sludge biochar) fertilizers. The results showed that citric acid application affected the biogeochemical dynamics of the soil-plant system, increasing the metal bioavailability in the soil and the extraction, translocation, and accumulation of Co, Mn, and Fe by B. coddii. On the other hand, citric acid did not significantly increase the Ni content in the aerial part of the plants. Mineral fertilization and manure considerably increased plant biomass but negatively affected shoots' Ni content. Applying biochar did not affect the biomass production of the plants or the Ni content accumulated in the aerial part.

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  • ANA VITÓRIA DA SILVA ARAÚJO
  • BIOFERTILIZANTE MICROBIANO NA SOJA (Glycine max (L.) Merrill) EM NEOSSOLO FLÚVICO

  • Orientador : ANA DOLORES SANTIAGO DE FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GISELLE GOMES MONTEIRO FRACETTO
  • CAROLINA ETIENNE DE ROSALIA E SILVA SANTOS
  • JÉSSICA RAFAELLA DE SOUSA OLIVEIRA
  • Data: 02/10/2023
    Ata de defesa assinada:

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  • A produção de soja no Brasil tem experimentado um crescimento significativo nas últimas décadas, tornando-se uma das culturas mais importantes do país. Inicialmente concentrada na região Sul, a expansão da soja para o Nordeste do Brasil é um fenômeno notável.
    O avanço da soja foi impulsionado por vários fatores, incluindo a busca por terras disponíveis para expansão agrícola, e adoção de técnicas de manejo sustentável que têm contribuído para o sucesso da cultura na região. O presente trabalho utilizou o biofertilizante BNPK obtido a partir de rochas fosfatadas e potássicas, enriquecido com enxofre elementar e inoculado com a bactéria Acidithiobacillus thiooxidans, juntamente com matéria orgânica inoculada com uma bactéria diazotrófica de vida livre, na comparação com o uso de fertilizantes convencionais quanto ao seu impacto no aumento da produção de biomassa e no acúmulo de nitrogênio na parte aérea da cultura de soja. Também investigamos o efeito da inoculação com estirpes de Bradyrhizobium, (SEMIA 5079 e 587) recomendadas para a soja e a possível interação com o biofertilizante. O estudo foi realizado em casa de vegetação na Universidade Federal Rural de Pernambuco em Recife PE, utilizando o solo coletado na Fazenda Nossa Senhora do Rosário, localizada no município de Pesqueira. O experimento foi conduzido no delineamento em blocos casualizados, em casa de vegetação. Utilisando 12 tratamentos e 3 repetições: controle absoluto (Sem BNPK e sem inoculação), Fertilizante mineral (sem inoculação, com inoculação SEMIA 5079 e SEMIA 587), Biofertilizante 100% (sem inoculação, com inoculação SEMIA 5079 e SEMIA 587), Biofertilizante 150% (sem inoculação, com inoculação SEMIA 5079 e SEMIA 587). Os tratamentos com biofertilizante foram calculados para as doses recomendadas de NPK para a cultura da soja. O desenvolvimento do experimento consistiu na adubação do fertilizante mineral e do biofertilizante com diferentes doses e o semeio da soja inoculada ou não com Bradyrhizobium. A inoculação com o biofertilizante BNPK resultou em um aumento significativo no número de nódulos nas raízes das plantas de soja, bem como no acúmulo de nitrogênio na parte aérea. No contexto deste experimento, a estirpe SEMIA-5079 demonstrou ser mais eficaz do que a SEMIA-587 em promover a nodulação e o acúmulo de nitrogênio nas plantas de soja. Concluímos que o solo de Pesqueira possui um potencial favorável para o cultivo da soja, destacando a viabilidade do uso do biofertilizante BNPK em conjunto com bradyrhizóbios para otimizar a produção de biomassa e o acúmulo de nitrogênio na parte aérea das plantas de soja.


  • Mostrar Abstract
  • The production of soybeans in Brazil has experienced significant growth in recent decades, becoming one of the country's most important crops. Initially concentrated in the Southern region, the expansion of soybean cultivation to the Northeast of Brazil is a remarkable phenomenon. The advancement of soybeans has been driven by various factors, including the search for available land for agricultural expansion and the adoption of sustainable farming techniques, which have contributed to the success of the crop in the region. This study utilized the biofertilizer BNPK, derived from phosphate and potassium rocks, enriched with elemental sulfur, and inoculated with the bacterium Acidithiobacillus thiooxidans, along with organic matter inoculated with a free-living diazotrophic bacterium, in comparison to the use of conventional fertilizers regarding their impact on increasing biomass production and nitrogen accumulation in the aboveground part of soybean plants (Glycine max L.). We also investigated the effect of inoculation with Bradyrhizobium strains (SEMIA 5079 and 587) recommended for soybeans and the possible interaction with the biofertilizer. The study was conducted in a greenhouse at the Federal Rural University of Pernambuco in Recife, PE, using soil collected from the Nossa Senhora do Rosário Farm, located in the municipality of Pesqueira. The experiment was conducted in a randomized block design in a greenhouse, using a 1x3x4 factorial scheme for a total of 12 treatments and 3 repetitions: absolute control (Without BNPK and without inoculation), mineral fertilizer (without inoculation, with SEMIA 5079 and SEMIA 587 inoculation), 100% biofertilizer (without inoculation, with SEMIA 5079 and SEMIA 587 inoculation), and 150% biofertilizer (without inoculation, with SEMIA 5079 and SEMIA 587 inoculation). The biofertilizer treatments were calculated for the recommended doses of NPK for soybean cultivation. The experiment's development involved the application of mineral fertilizer and biofertilizer with different doses and the planting of soybeans inoculated or not with Bradyrhizobium. Inoculation with the BNPK biofertilizer resulted in a significant increase in the number of nodules on the roots of soybean plants, as well as in the accumulation of nitrogen in the aboveground part. In the context of this experiment, the SEMIA-5079 strain of Bradyrhizobia was shown to be more effective than SEMIA-587 in promoting nodulation and nitrogen accumulation in soybean plants. We conclude that the soil in Pesqueira has favorable potential for soybean cultivation, highlighting the viability of using the BNPK biofertilizer in conjunction with Bradyrhizobia to optimize biomass production and nitrogen accumulation in the aboveground part of soybean plants.

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  • FLÁVIA APARECIDA DE OLIVEIRA BEZERRA ALBUQUERQUE
  • Indicadores microbiológicos de qualidade do solo após aplicação de silício em cultivo de cebola no Vale do São Francisco

  • Orientador : GISELLE GOMES MONTEIRO FRACETTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GISELLE GOMES MONTEIRO FRACETTO
  • WILLIAM RAMOS DA SILVA
  • LUCAS CARVALHO BASILIO DE AZEVEDO
  • Data: 23/11/2023
    Ata de defesa assinada:

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  • A cebola (Allium cepa L.) é uma das hortaliças mais cultivadas e consumidas mundialmente e possui grande valor comercial. O silício é considerado um elemento benéfico, proporcionando às plantas resistência, rigidez às células vegetais, tolerância aos estresses hídricos, protegendo contra toxicidade de metais pesados e induzindo resistência à insetospraga e fungos. O solo é de essencial importância para as funções de suporte à vida e a microbiota do solo possui um papel fundamental na condução dessas funções, sendo assim a utilização de fertilizante silicatado proporciona impactos sobre a comunidade microbiana do solo, melhorando suas condições e condicionando maior rendimento à cultura. Nesse sentido, indicadores microbiológicos são utilizados para monitoramento da degradação do solo e na avaliação de estratégias de manejo, com garantia da produtividade agrícola, principalmente em regiões economicamente importantes como no Vale do São Francisco. Assim, hipotetizou-se que a adubação com silício no cultivo da cebola aumenta a biomassa e atividade microbiana do solo. O objetivo foi avaliar a qualidade do solo a partir dos indicadores microbiológicos sob cultivo de cebola com aplicação de silício no Vale do São Francisco nas doses de 0 (testemunha), 75, 125, 175 e 225 kg ha-1 , com quatro repetições. Para isso, foi determinado o carbono da biomassa microbiana, a respiração basal do solo, os quocientes microbiano, metabólico e de mineralização e quantificada a atividade das enzimas: fosfatase alcalina, arilsulfatase, β-glucosidase e glomalina. A adubação com o silício aumentou biomassa microbiana e a atividade microbiana do solo, sendo os maiores valores para o carbono da biomassa observados nas doses de 75 e 125 kg ha-1 (345,60 e 327,22 mg kg-1, respectivamente), devido a maior concentração de C no solo. A aplicação do fertilizante silicatado promoveu o aumento da respiração basal do solo (C- CO2), com os maiores valores de C-CO2 observados na dose 225 kg ha-1 (56,98 mg kg-1 ), devido relação C /N. O silício não teve influência sob o Carbono orgânico total (COT), quociente microbiano (qMic), glomalina facilmente extraível e glomalina total. A aplicação do fertilizante silicatado promoveu o aumento dos quocientes de mineralização e metabólico, sendo os maiores valores de qCO2 observados na dose de 225 kg ha-1 (0,21 mg kg-1) e o maior valor de qMin foi obtido na dose 225 kg ha-1 (0,92 mg kg-1 ). A aplicação do fertilizante silicatado determina um aumento na atividade enzimática da fosfatase alcalina, enquanto que a arilsulfatase e β-glucosidase apresentaram reduções com o aumento das doses. A aplicação das doses mais elevadas (225 kg ha-1 ) foram mais eficientes. O Silício atua na microbiota do solo, influenciando os atributos microbiológicos e como mitigador de estresse bióticos e abióticos nas plantas, promovendo melhoria da produtividade da cultura da cebola.


  • Mostrar Abstract
  • The onion (Allium cepa L.) is one of the most widely grown and consumed vegetables in the world and has great commercial value. Silicon is considered a beneficial element, providing plants with resistance, rigidity to plant cells, tolerance to water stress, protection against heavy metal toxicity and inducing resistance to insect pests and fungi. The soil is of essential importance for life support functions and the soil microbiota plays a fundamental role in carrying out these functions, so the use of silicate fertilizer has an impact on the soil's microbial community, improving its conditions and leading to higher crop yields. In this sense, microbiological indicators are used to monitor soil degradation and evaluate management strategies to guarantee agricultural productivity, especially in economically important regions such as the São Francisco Valley. Thus, it was hypothesized that silicon fertilization in onion cultivation increases soil microbial biomass and activity. The aim was to evaluate soil quality based on microbiological indicators under onion cultivation with silicon application in the São Francisco Valley at doses of 0 (control), 75, 125, 175 and 225 kg ha-1 , with four replicates. For this purpose, the carbon of the microbial biomass, the basal respiration of the soil, the microbial, metabolic and mineralization quotients were determined and the activity of the enzymes was quantified: alkaline phosphatase, arylsulfatase, β-glucosidase and glomalin. Fertilizing with silicon increased microbial biomass and soil microbial activity, with the highest values for biomass carbon being observed at doses of 75 and 125 kg ha-1 (345.60 and 327.22 mg kg-1 , respectively), due to the higher concentration of C in the soil. The application of silicate fertilizer led to an increase in basal soil respiration (C-CO2), with the highest C-CO2 values observed at a dose of 225 kg ha-1 (56.98 mg kg-1 ), due to the C/N ratio. Silicon had no influence on total organic carbon (TOC), microbial quotient (qMic), easily extractable glomalin and total glomalin. The application of silicate fertilizer led to an increase in the mineralization and metabolic quotients, with the highest qCO2 values being observed at a dose of 225 kg ha-1 (0.21 mg kg-1 ) and the highest qMin value being obtained at a dose of 225 kg ha-1 (0.92 mg kg-1 ). The application of silicate fertilizer led to an increase in the enzymatic activity of alkaline phosphatase, while arylsulphatase and β-glucosidase decreased as the doses increased. The highest doses (225 kg ha-1 ) were more efficient. Silicon acts on the soil microbiota, influencing microbiological attributes and as a mitigator of biotic and abiotic stresses in plants, promoting an improvement in onion crop productivity.

Teses
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  • PAULA CAROLINE FERREIRA RODRIGUES
  • Biogeoquímica de elementos terras raras em perfis de solos derivados de rochas cristalinas no estado de Pernambuco

  • Orientador : CAROLINE MIRANDA BIONDI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CAROLINE MIRANDA BIONDI
  • JEAN CHEYSON BARROS DOS SANTOS
  • YURI JACQUES AGRA BEZERRA DA SILVA
  • RONNY SOBREIRA BARBOSA
  • PAULA RENATA MUNIZ ARAÚJO
  • Data: 28/02/2023
    Ata de defesa assinada:

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  •  

    Os elementos terras raras (ETRs) são um grupo de importância econômica, utilizados
    em recursos renováveis, na medicina e na metalurgia. No entanto, os ETRs podem causar danos
    à saúde humana e ao meio ambiente. No estado de Pernambuco ocorrem duas áreas de litologias
    anômalas: uma área no Agreste do estado, com a ocorrência de radionuclídeos naturais
    enriquecida com ETRs constituindo uma área de preocupação ambiental e social, relacionada à
    exposição humana, enquanto, e outra área com litologia ultramáfica, em que os ETRs podem
    ser avaliados como traçadores pedogenéticos. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar
    como a mineralogia e geoquímica de áreas com anomalia de elementos radioativos e rochas
    ultramáficas no estado de Pernambuco influenciam os teores naturais, mobilidade e
    fracionamento de ETRs (La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Yb, Lu, Dy, Er, Ho, Tb, Tm, Y e Sc), U
    e Th em perfis de solo. Na área de anomalia radiométrica foram abertos e coletados quatro
    perfis de solo e respectivas rochas, selecionados em função da radioatividade natural, com
    teores de Th superiores a 20 mg kg-1 e elevados teores de ETRs. Enquanto na área de anomalia
    de rochas ultramáficas, foram abertos três perfis e coletadas amostras de solo e respectivas
    rochas. Foram realizadas as seguintes análises: (I)petrografia e composição química das rochas;
    II) análise mineralógica dos solos; III) análises químicas e físicas dos solos; IV) teores totais,
    ambientalmente disponíveis e bioacessibilidade dos ETRs, U e Th. No terceiro capitulo foi
    estudada a geoquímica de ETRs, U e Th em perfis de solos e metagranitos na área de anomalia
    radiométrica. Os perfis de solos da área de anomalia radiométrica foram enriquecidos em
    ΣETRs (213,95-1340,95 mg kg-1), urânio (0,93-8,08 mg kg-1) e tório (48,03-194,58 mg kg-1).
    As relações ΣETRLs/ΣETRPs, LaN/YbN, GdN/YbN, LaN/SmN, δEu e δCe são semelhantes entre
    os materiais de origem e os perfis derivados confirmando a assinatura geoquímica das rochas
    metagraníticas. Estas relações indicam o enriquecimento de ETRLs, associado à baixa taxa de
    intemperismo em solos do clima semiárido e a mineralogia caulinítica desses solos. No quarto
    capitulo foram analisados os teores ambientalmente disponíveis, bioacessíveis e biodisponíveis
    de ETRs, U e Th nos perfis de solo, e a exportação pelas plantas nativas. Assim como os teores
    totais, os teores ambientalmente disponíveis nesta região foram elevados para ETRs (138,65-
    687,83 mg kg-1) e Th (38,03-100,55 mg kg-1). Embora, a área apresente elevados teores de
    ΣETRs, U e Th os teores bioacessíveis e biodisponíveis são baixos. As plantas nativas
    desenvolvidas nesta área apresentaram teores elevados de ΣETRs e Th, no entanto não
    apresentavam sintomas de toxidez visível. No quinto capitulo foi estudado a geoquímica de
    ETRs em perfis de solos e materiais de origem. Os teores de ΣETRs nos perfis de solos foram
    52,98-112,78 mg kg-1, enquanto os materiais de origem apresentaram 34,25 mg kg-1 de ΣETRs
    no serpentinito e 56,45 mg kg-1 no piroxenito. As relações ΣETRLs/ ΣETRPs, LaN/YbN,
    GdN/YbN, LaN/SmN, são semelhantes entre o serpentinito e piroxenito e os perfis de solo
    derivados, respectivamente, confirmando a assinatura geoquímica.


  • Mostrar Abstract
  • Rare earth elements (REEs) are a group of economic importance, used in renewable
    resources, medicine and metallurgy. However, REEs can cause harm to human health and the
    environment. In the state of Pernambuco there are two areas of anomalous lithologies: an area
    in the Agreste of the state, with the occurrence of natural radionuclides enriched with REEs,
    constituting an area of environmental and social concern, related to human exposure, while, and
    another area with ultramafic lithology, in which REEs can be evaluated as pedogenetic tracers.
    Thus, the objective of this work was to evaluate how the mineralogy and geochemistry of areas
    with anomaly of radioactive elements and ultramafic rocks in the state of Pernambuco influence
    the natural grades, mobility and fractionation of REEs (La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Yb, Lu,
    Dy, Er, Ho, Tb, Tm, Y and Sc), U and Th in soil profiles. In the radiometric anomaly area, four
    soil profiles and respective rocks were opened and collected, selected according to natural
    radioactivity, with Th contents greater than 20 mg kg-1 and high REEs contents. While in the
    ultramafic rock anomaly area, three profiles were opened and samples of soil and respective
    rocks were collected. The following analyzes were carried out: (I) petrography and chemical
    composition of the rocks; II) mineralogical analysis of soils; III) chemical and physical analysis
    of soils; IV) total, environmentally available and bioaccessibility of REEs, U and Th. In the
    third chapter, the geochemistry of REEs, U and Th in soil and metagranite profiles in the
    radiometric anomaly area was studied. Soil profiles from the radiometric anomaly area were
    enriched in ΣREEs (213.95-1340.95 mg kg-1), uranium (0.93-8.08 mg kg-1) and thorium (48.03-
    194.58 mg kg-1). The ΣLREEs/ΣHREEs, LaN/YbN, GdN/YbN, LaN/SmN, δEu and δCe
    relationships are similar between source materials and derived profiles confirming the
    geochemical signature of metagranitic rocks. These relationships indicate the enrichment of
    LREEs, associated with the low rate of weathering in soils of the semi-arid climate and the
    kaolinitic mineralogy of these soils. In the fourth chapter, the environmentally available,
    bioaccessible and bioavailable levels of REEs, U and Th in soil profiles, and exportation by
    native plants were analyzed. As well as the total contents, the environmentally available
    contents in this region were high for ΣREEs (138.65-687.83 mg kg-1) and Th (38.03-100.55 mg
    kg-1). Although the area has high levels of ΣREEs, U and Th, the bioaccessible and bioavailable
    levels are low. The native plants developed in this area showed high REEs and Th levels,
    however they did not show symptoms of visible toxicity. In the fifth chapter, the geochemistry
    of REEs in soil profiles and source materials was studied. The ΣREEs contents in the soil
    profiles were 52.98-112.78 mg kg-1, while the source materials showed 34.25 mg kg-1 of ΣREEs
    in the serpentinite and 56.45 mg kg-1 in the pyroxenite. The ΣLREEs/ ΣHREEs, LaN/YbN,
    GdN/YbN, LaN/SmN ratios are similar between serpentinite and pyroxenite and the derived soil
    profiles, respectively, confirming the geochemical signature.

2
  • CÍNTIA CAROLINE GOUVEIA DA SILVA
  • Microbioma da Terra Preta da Amazônia: composição, diversidade e funções

  • Orientador : GISELLE GOMES MONTEIRO FRACETTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GISELLE GOMES MONTEIRO FRACETTO
  • ERIKA VALENTE DE MEDEIROS
  • ADRIANO REIS LUCHETA
  • ARTHUR PRUDÊNCIO DE ARAÚJO PEREIRA
  • FELIPE MARTINS DO RÊGO BARROS
  • Data: 14/04/2023
    Ata de defesa assinada:

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  • A Terra Preta da Amazônia (TPA) são solos de origem antropogênica que apresentam elevada fertilidade e conteúdo de matéria orgânica, diferentemente dos solos da região, contribuindo para o aumento da atividade microbiana. Desta forma, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a diversidade microbiana, processos metabólicos e transformações biogeoquímicas relacionados à manutenção da fertilidade e sustentabilidade da TPA e seu potencial biotecnológico por meio de técnicas moleculares e dependentes de cultivo. O solo do perfil de TPA e o dolo adjacente (ADJ) foram coletados na região da Amazônia Oriental, no município de Bragança, no estado do Pará, para realização das análises químicas, microbiológicas e granulometria. A prospecção de bactérias do perfil de TPA foi realizada pelo método de diluição seriada e, posteriormente, os isolados foram testados “in vitro” quanto aos mecanismos de promoção de crescimento de plantas: produção de Ácido Indol-Acético (AIA), sideróforos, solubilização de fosfato e fixação biológica de nitrogênio (FBN). Além disso, foram selecionados 52 isolados para extração de DNA, amplificação dos genes nifH e acdS e sequenciamento do gene 16S rRNA. O DNA total do solo foi extraído, quantificado e enviado para o sequenciamento do metagenoma. O solo de TPA foi classificado como Gleissolo A-Cg distrófico e a caracterização química revelou pH ácido tanto no perfil de TPA quanto no solo adjacente (ADJ), aumento de nutrientes em profundidade, baixa saturação por bases e elevada saturação por alumínio. O horizonte A, do solo oriundo da TPA, apresentou os maiores teores de glomalina. Dos 466 isolados do solo do perfil de TPA, 84 solubilizaram fosfato, 113 produziram AIA e 13 produziram sideróforos. Dos 149 isolados selecionados para a FBN, somente 3 foram negativos. Quanto à presença dos genes nifH e acdS, dos 52 isolados, 23 e 12 foram positivos, respectivamente. O sequenciamento do gene 16S rRNA revelou o predomínio dos gêneros Bacillus e Pseudomonas entre as amostras do perfil de TPA. A análise metagenômica revelou a presença de Acidobacteria, Proteobacteria, Chloroflexi e Actinobacteria como os filos dominantes nas amostras TPA e ADJ. Quanto às classes, Actinobacteria, Alphaproteobacteria, Deltaproteobacteria e Betaproteobacteria, foram as mais presentes e as ordens Rhizobiales, Acidobacteriales, Ktedonobacterales, Streptomycetales e Burkholderiales se destacaram em todas as amostras. Foi observada uma grande diversidade de famílias de bactérias, principalmente, Acidobacteriaceae, Streptomycetaceae, Solibacteriaceae e Bradyrhizobiaceae. Os gêneros e espécies predominantes foram: Streptomyces, Bradyrhizobium, Candidatus Sulfopaludibacter e Candidatus Sulfotelmatobacter; Acidobacteria bacterium, Chloroflexi bacterium, Candidatus Bathyarchaeota archeon, Terrabacteria group bacterium ANGP1, Actinobacteria bacterium, Alphaproteobacteria bacterium, Gammaproteobacteria bacterium, e Planctomycetes bacterium, respectivamente. Quanto ao perfil metabólico e funcional das amostras, foram encontradas evidências de proteínas e enzimas relacionadas as vias da glicólise, pentose, ciclo de Krebs, cadeia transportadora de elétrons, ciclo dos carboidratos, ciclo do N, S, metano, arsênio e mercúrio. De modo geral, os resultados encontrados no presente estudo revelaram o elevado potencial dos micro-organismos obtidos na TPA e sua capacidade de realizar importantes funções ecológicas garantindo o bom funcionamento do ecossistema.


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  • The Amazonian Dark Earth (ADE) are soils of anthropogenic origin that present high fertility and organic matter content, differently from the soils of the region, contributing to the increase of microbial activity. Thus, the present work aimed to evaluate microbial diversity, metabolic processes and biogeochemical transformations related to the maintenance of fertility and sustainability of ADE and its biotechnological potential through molecular and crop-dependent techniques. The soil of the ADE profile and the adjacent soil (ADJ) were collected in the Eastern Amazon region, in the municipality of Bragança, Pará State, to perform chemical, microbiological and grain size analyses. The prospection of ADE profile bacteria was performed by serial dilution method and, subsequently, the isolates were tested "in vitro'' for plant growth promoting mechanisms: Indole-Acetic Acid (IAA) production, siderophores, phosphate solubilization and biological nitrogen fixation (BNF). In addition, 52 isolates were selected for DNA extraction, amplification of the nifH and acdS genes, and sequencing of the 16S rRNA gene. Total soil DNA was extracted, quantified and sent for metagenome sequencing. The ADE soil was classified as dystrophic Gleysols A-Cg and chemical characterization revealed acidic pH in both the ADE profile and the adjacent soil (ADJ), increased nutrients at depth, low base saturation, and high aluminum saturation. The A horizon of the ADE soil had the highest levels of glomalin. Of the 466 isolates from the ADE soil profile, 84 solubilized phosphate, 113 produced IAA, and 13 produced siderophores. Of the 149 isolates selected for BNF, only 3 were negative. As for the presence of the nifH and acdS genes, of the 52 isolates, 23 and 12 were positive, respectively. Sequencing of the 16S rRNA gene revealed the predominance of the Bacillus and Pseudomonas genera among the samples in the ADE profile. Metagenomic analysis revealed the presence of Acidobacteria, Proteobacteria, Chloroflexi and Actinobacteria as the dominant phyla in the ADE and ADJ samples. As for the classes, Actinobacteria, Alphaproteobacteria, Deltaproteobacteria and Betaproteobacteria, were the most present and the orders Rhizobiales, Acidobacteriales, Ktedonobacterales, Streptomycetales and Burkholderiales stood out in all samples. A great diversity of bacterial families was observed, mainly, Acidobacteriaceae, Streptomycetaceae, Solibacteriaceae and Bradyrhizobiaceae. The predominant genera and species were Streptomyces, Bradyrhizobium, Candidatus Sulfopaludibacter, and Candidatus Sulfotelmatobacter; Acidobacteria bacterium, Chloroflexi bacterium, Candidatus Bathyarchaeota archeon, Terrabacteria group bacterium ANGP1, Actinobacteria bacterium, Alphaproteobacteria bacterium, Gammaproteobacteria bacterium, and Planctomycetes bacterium, respectively. As for the metabolic and functional profile of the samples, evidence was found of proteins and enzymes related to the glycolysis, pentose, Krebs cycle, electron transport chain, carbohydrate cycle, N, S cycle, methane, arsenic and mercury pathways. Overall, the results found in the present study revealed the high potential of microorganisms obtained in the TPA and their ability to perform important ecological functions ensuring the proper functioning of the ecosystem.

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  • JOSÉVALDO RIBEIRO SILVA
  • INFLUÊNCIA DAS CARACTERÍSTICAS DO SOLO E DA COMPOSIÇÃO MINERAL DAS PLANTAS NA REFLETÂNCIA DO DOSSEL DE VIDEIRAS NA REGIÃO SEMIÁRIDA DO BRASIL

  • Orientador : CLISTENES WILLIAMS ARAUJO DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LEILSON COSTA GRANJEIRO
  • DAVI JOSÉ SILVA
  • AMELIA LAISY DO NASCIMENTO
  • CLISTENES WILLIAMS ARAUJO DO NASCIMENTO
  • FERNANDO BRUNO VIEIRA DA SILVA
  • Data: 26/06/2023
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  • A principal região produtora de uva de mesa do Brasil é o submédio do Vale do Rio São Francisco, localizada na região semiárida do Nordeste, com cerca de 10.807 ha cultivados com videiras. Problemas como a falta de monitoramento continuado das caraterísticas químicas de solo ameaçam o desenvolvimento sustentável da atividade na região. O objetivo do nosso trabalho foi avaliar, por meio de dados de sensoriamento remoto, a assinatura espectral de cultivares de uva de mesa e sua relação com os teores de nutrientes no solo e nas folhas. Foram estudadas as cultivares de uva (Vitis vinifera) Arra15®, BRS Vitória e Cotton Candy®. Em 270 amostras de solos (0-20 cm) foram determinados pH, N, P, K, Ca, Mg, matéria orgânica (MO), H+Al, Fe, Mn, Zn e Cu e calculadas a capacidade de troca de cátions (CTC), a soma de bases (SB) e a saturação por bases (V). A mesma quantidade de amostra de folhas foi coletada para determinação dos nutrientes (N, P, K, Ca, Mg, MO, Fe, Mn, Zn e Cu). A krigagem foi utilizada para avaliar a variabilidade espacial dos nutrientes no solo. A partir de dados espectrais foram gerado o Índice de Vegetação Verde da Diferença Normalizada (GNDVI), o Índice da Absorção de Clorofila Modificada na Refletância (MCARI), o Índice de Vegetação pela Diferença Normalizada (NDVI), o Índice de Vegetação Ajustado ao Solo (SAVI) e o Índice de Vegetação Transformada (TVI) das cultivares. Em todas as áreas, o P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Zn e Cu apresentaram teores acima do nível crítico para fertilidade do solo, sugerindo excessos na adubação. Os atributos do solo apresentaram dependência espacial fraca a moderada. Teores excessivos de N, P e Cu e deficientes de K, Ca, Zn e Mn foram observados em todas as cultivares. Houve relação do P na Arra 15® com TVI (r² = 0,31), enquanto para a Cotton Candy®, o NDVI e SAVI apresentaram a mesma eficiência (r² = 0,10). Na cultivar BRS Vitória, o NDVI e o GNDVI se relacionaram com o N (r² = 0,24) e o Cu (r² = 0,27), respectivamente. O NDVI apresentou relação com os teores de MO e CTC com r² acima de 0,15. Os resultados apontaram baixa capacidade preditiva dos índices de vegetação na determinação dos nutrientes no solo e na planta, porém pela significância indicaram potencial de utilização no manejo nutricional na viticultura.


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  • The main table grape producing region in Brazil is the sub-medium of the São Francisco River Valley, located in the semi-arid region of the Northeast, with approximately 10,807 hectares cultivated with vines. Problems such as the lack of continuous monitoring of soil chemical characteristics threaten the sustainable development of the activity in the region. The aim of our work was to evaluate, using remote sensing data, the spectral signature of table grape cultivars and their relationship with nutrient content in the soil and leaves. The grape cultivars (Vitis vinifera) Arra15®, BRS Vitória and Cotton Candy® were studied. In 270 soil samples (0-20 cm) pH, N, P, K, Ca, Mg, organic matter (OM), H+Al, Fe, Mn, Zn and Cu were determined and the cation exchange capacity calculated (CTC), the sum of bases (SB) and the base saturation (V). The same amount of leaf sample was collected for determination of nutrients (N, P, K, Ca, Mg, MO, Fe, Mn, Zn and Cu). Kriging was used to evaluate the spatial variability of nutrients in the soil. From spectral data were generated the Normalized Difference Green Vegetation Index (GNDVI), the Reflectance Modified Chlorophyll Absorption Index (MCARI), the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), the Soil Adjusted Vegetation Index (SAVI) and the Transformed Vegetation Index (TVI) of the cultivars. In all areas, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Zn and Cu showed levels above the critical level for soil fertility, suggesting excesses in fertilization. Soil attributes showed weak to moderate spatial dependence. Excessive levels of N, P and Cu and deficient levels of K, Ca, Zn and Mn were observed in all cultivars. There was a relationship between P in Arra 15® and TVI (r² = 0,31), while for Cotton Candy®, NDVI and SAVI showed the same efficiency (r² = 0,10). In cultivar BRS Vitória, NDVI and GNDVI were related to N (r² = 0.24) and Cu (r² = 0,27), respectively. The NDVI was related to the OM and CTC contents with r² above 0.15. The results showed a low predictive capacity of the vegetation indices in the determination of nutrients in the soil and in the plant, however, due to their significance, they indicated potential use in nutritional management in viticulture, requiring additional studies to better understand the relationships between these variables

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  • PRISCILA LIRA DE MEDEIROS
  • Geoquímica de elementos terras raras, urânio e tório em Luvissolos Crômicos formados sobre anfibolitos em climossequência do semiárido brasileiro

  • Orientador : VALDOMIRO SEVERINO DE SOUZA JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • VALDOMIRO SEVERINO DE SOUZA JUNIOR
  • YGOR JACQUES AGRA BEZERRA DA SILVA
  • MARILYA GABRYELLA FERNANDA DE SOUSA
  • PAULA RENATA MUNIZ ARAÚJO
  • TIAGO OSORIO FERREIRA
  • Data: 27/06/2023
    Ata de defesa assinada:

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  • Elementos terras raras (ETR), Urânio (U) e Tório (Th) são elementos com propriedades químicas diferenciadas e que ocorrem naturalmente nos solos. Durante a pedogênese, esses elementos podem ser fracionados, mobilizados e redistribuídos no perfil de solo. A concentração e distribuição desses elementos em profundidade é dependente das propriedades do solo em cada horizonte do perfil, que podem ser bastante influenciadas pelo clima. O material de origem anfibolítico é rico em Fe, e os óxidos de Fe, por exemplo, também influem no comportamento de ETR, U e Th no solo. Através do comportamento geoquímico destes elementos pode ser possível avaliar o avanço do intemperismo e traçar processos pedogenéticos, como o processo de argiluviação, que é considerado de difícil determinação. No entanto, estudos desta natureza são bastante raros, sobretudo com o material de origem anfibolito e em ambiente semiárido. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a geoquímica de ETR, U e Th em Luvissolos originados de anfibolitos ao longo de uma climossequência (zonas mais seca, intermediária e menos seca) no semiárido brasileiro, e testar o uso desses elementos para traçar o processo de argiluviação em Luvissolos. Análises químicas, físicas e mineralógicas foram utilizadas para avaliar a geoquímica de ETR, U e Th. Estatística descritiva dos dados e correlação de Pearson foram realizadas com o objetivo de conhecer a relação entre ETR, U e Th e as propriedades físicas e químicas dos solos. As concentrações de ETR, U e Th, e os fracionamentos entre ETR leves (ETRL) e os ETR pesados (ETRP), e as anomalias de Ce e Eu, foram calculados para conhecer-se o efeito do intemperismo na mobilização e na assinatura de ETR. Para conhecer os efeitos do intemperismo na assinatura geoquímica dos radionuclídeos foram feitas as razões Th/U e La/Th. Para traçar o processo de argiluviação foi avaliada a distribuição vertical de ETRL, ETRM, ETRP, Th e U, além da anomalia de Eu. O pH e o teor de Fe foram determinantes na distribuição de ETR nos Luvissolos; os teores de Fe, Ti, CO, areia e silte e a CTCp se correlacionaram com a concentração de U, e somente a CTCp com a de Th. O aumento na pluviosidade (sentido da zona mais seca para a menos seca) resultou em: 1) aumento na concentração de ETR, U e Th; 2) leve enriquecimento em ETRP, sobretudo em profundidade; mas sem modificar a assinatura geoquímica dos Luvissolos anfibolíticos, caracterizada por baixo fracionamento de ETR, anomalia positiva de Ce e negativa de Eu; 3) enriquecimento de U em detrimento de Th (Th/U <1), modificando a assinatura geoquímica desses elementos (Th/U >1). O aumento da concentração de ETR, U e Th, e da razão La/Th, associado à diminuição da razão Th/U, se mostrou sensível indicador do aumento da taxa intempérica de Luvissolos no semiárido. Os possíveis fatores que contribuíram para o aumento na concentração de ETR, U e Th foram: a) aumento relativo na proporção de minerais pesados; b) maior cristalinidade dos óxidos de Fe; c) maior representatividade de caulinita em detrimento de esmectita, na faixa de pH avaliada. A avaliação do comportamento de ETR e Th nos perfis de solo indicou a provável ocorrência do processo de argiluviação no perfil da zona menos seca (maior pluviosidade). As propriedades dos Luvissolos que foram alteradas no sentido da zona mais seca para menos seca são dependentes da intensidade do intemperismo – que é controlada principalmente pelo índice pluviométrico (fator clima) – e afetam diretamente a geoquímica de ETR, U e Th nos Luvissolos do semiárido. Este estudo fornece insights sobre a influência do clima e do anfibolito na geoquímica de ETR, U e Th no semiárido e de como os padrões de intemperismo modificam a dinâmica e fracionamento desses elementos, enriquecendo também a compreensão de como os minerais do solo estão envolvidos nesses processos.


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  • Rare earth elements (REE), Uranium (U) and Thorium (Th) are elements with different chemical properties, which occur naturally in soils. During pedogenesis, these elements can be fractionated, mobilized and redistributed in the soil profile. The concentration and distribution of these elements in depth is dependent on the soil properties in each horizon of the profile, which can be greatly influenced by the climate. The amphibolitic parent material is rich in Fe, and Fe oxides, for example, also influence the behavior of REE, U and Th in soil. Through the geochemical behavior of these elements it may be possible to assess the rate of weathering and to trace pedogenetic processes, such as the argiluviation process, which is considered difficult to determine. However, studies of this nature are quite rare, especially with amphibolite and in a semi-arid environment. Thus, the objective of this work was to evaluate the geochemistry of REE, U and Th in Luvisols originating from amphibolites along a climosequence (drier, intermediate and less dry zones) in the Brazilian semi-arid region, and to test the use of these elements to trace the process argiluviation in Luvisols. Chemical, physical and mineralogical analyzes were used to evaluate the geochemistry of ETR, U and Th. Descriptive statistics of the data and Pearson's correlation were carried out with the objective of knowing the relationship between ETR, U and Th and the physical and chemical properties of the soils . The concentrations of ETR, U and Th, and the fractionations between light REE (LREE) and heavy REE (HREE), and the anomalies of Ce and Eu, were calculated to know the effect of weathering on the mobilization and signature of ETR. In order to know the effects of weathering on the geochemical signature of the radionuclides, the Th/U and La/Th ratios were calculated. To trace argilluviation, the vertical distribution of LREE, MREE, HREE, Th and U was evaluated, in addition to the Eu anomaly. The pH and Fe content were determinant in the distribution of ETR in Luvisols; Fe, Ti, CO, sand and silt and CEC contents correlated with U concentration, and only CEC with Th concentration. 1) increase in the concentration of ETR, U and Th; 2) slight enrichment in HREE, mainly in depth; but without modifying the geochemical signature of amphibolitic Luvisols, characterized by low REE fractionation, positive Ce anomaly and negative Eu anomaly; 3) enrichment of U to the detriment of Th (Th/U <1), modifying the geochemical signature of these elements (Th/U >1). The increase in the concentration of REE, U and Th, and in the La/Th ratio, associated with the decrease in the Th/U ratio, proved to be a sensitive indicator of the increase in the weathering rate of Luvisols in the semi-arid region. The possible factors that contributed to the increase in the concentration of REE, U and Th were: a) relative increase in the proportion of heavy minerals; b) higher crystallinity of Fe oxides; c) greater representativeness of kaolinite in detriment of smectite, in the evaluated pH range. The evaluation of the behavior of ETR and Th in the soil profiles indicated the probable occurrence of the argilluviation process in the profile of the less dry zone (higher rainfall). The properties of the Luvisols that were changed from the driest to the least dry zone are dependent on the intensity of weathering – which is mainly controlled by the rainfall index (climate factor) – and directly affect the geochemistry of ETR, U and Th in the semi-arid Luvisols . This study provides insights into the influence of climate and amphibolite on the geochemistry of REE, U and Th in the semi-arid region and how weathering patterns modify the dynamics and fractionation of these elements, also enriching the understanding of how soil minerals are involved in these processes.

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  • MARCOS DE OLIVEIRA
  • Fertilização boratada via estipe em coqueiro anão-verde: Estado nutricional, produtividade e qualidade físico-química da água de coco.

  • Orientador : FERNANDO JOSE FREIRE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FERNANDO JOSE FREIRE
  • FERNANDO BRUNO VIEIRA DA SILVA
  • EDUARDO CEZAR MEDEIROS SALDANHA
  • MACIO FARIAS DE MOURA
  • RENATO LEMOS DOS SANTOS
  • Data: 06/07/2023
    Ata de defesa assinada:

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  • A produtividade do coqueiro em solos arenosos tem sido limitada pela deficiência de B. Essa deficiência vem sendo corrigida pela aplicação de B via solo ou axila foliar. Todavia, a aplicação via solo tem promovido elevadas perdas por lixiviação, sobretudo em períodos de alta pluviosidade. Por outro lado, a aplicação via axila é demorada, e quando em fase de produção, é operacionalmente impraticável. Nesta perspectiva, o emprego da técnica da endoterapia pode ser uma alternativa promissora. Para tanto, é necessário quantificar doses adequadas e conhecer que fontes de B podem ser utilizadas.  Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento de atributos fisiológicos e bioquímicos e a nutrição boratada de plantas de coco fertilizadas com quantidades crescentes de diferentes fontes de B via estipe e solo, além de avaliar a produtividade e a qualidade físico-química da água do fruto do coqueiro. A pesquisa foi desenvolvida em uma fazenda comercial produtora de coco, localizada na região do Platô de Neópolis – SE, utilizando-se um produto comercial como uma das fontes de B, duas formas de aplicação (via estipe e solo) e três testemunhas adicionais (sem aplicação de B; aplicação de B como ácido bórico via solo e aplicação de B como ácido bórico via estipe). Foram estudadas cinco doses de B utilizando como fonte o produto comercial (2; 4; 6; 8 e 10 g planta-1). A aplicação de ácido bórico foi realizada utilizando uma dose única de 5 g planta-1. As doses foram parceladas em três aplicações anuais. A nutrição boratada foi avaliada pela mensuração dos teores de B na folha diagóstica aos 15, 30, 60, 90 e 120 dias após cada aplicação de B, além da determinação do nível crítico de B na folha e na água de coco, bem como o incremento do teor de B com a aplicação das doses nas diferentes fontes de B utilizadas; avaliou-se atributos fisiológicos e bioquímicos, como: teores de clorofila a, b, relação clorofila a/b, carontenoides, extravasamento de eletrólitos, concentração de peróxido de hidrogênio e peroxidação lipídica; avaliou-se também componentes de produção, como: número de folhas, abortamento de frutos, peso do fruto, número frutos por cacho, volume de água de coco, produtividade em litros de água por planta ano-1, produtividade em número de frutos por planta ano-1; e, finalmente, avaliou-se também a qualidade físico-química da água de coco, como: condutividade elétrica, pH, acidez total titulável, teores de sólidos solúveis totais, relação entre teores de sólidos solúveis totais e acidez titulável e teores de B na água de coco. A aplicação de B via estipe promoveu incremento nos teores de clorofila a e, redução do extravasamento de eletrólitos, espécies reativas de oxigênio (H2O2) e danos de peroxidação lipídica. Além disso, proporcionou maior período residual de B na folha ao longo do tempo, sendo a forma mais eficiente na absorção desse nutriente. O nível crítico de B na folha e na água de coco foi de 33,48 mg kg-1 e465,44 µg L-1, respectivamente, para um nível de produtividade 315 de frutos por planta ano-1. A dose de 7,9 g planta-1 aplicada via estipe proporcionou a máxima produtividade de frutos. A aplicação de B via solo utilizando como fonte o produto comercial (10 g planta-1) e ácido bórico (5 g planta-1) é insuficiente para promover aumento na produtividade de frutos. Assim, doses maiores devem ser utilizadas. A aplicação de B via estipe utilizando como fonte o produto comercial promoveu aumento da qualidade físico-química da água de coco, com destaque para os teores de sólidos solúveis totais, acidez total titulável e na relação sólidos solúveis totais/ acidez total titulável e nos teores de B. Aplicação de B via estipe, independentemente da fonte promoveu necrose dos tecidos internos do coqueiro. Portanto, as próximas pesquisas devem buscar soluções nutricionais específica, empregando o produto comercial para aplicação via estipe, com enfoque na reação no sistema vascular do coqueiro, visando dar sustentabilidade a essa técnica a médio e longo prazo. Sugere-se que, esses estudos, se iniciem reduzindo o pH da fonte de B utilizada como fertilizante a ser aplicado via estipe.


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  • The productivity of coconut on sandy soils has been limited by boron (B) deficiency. This deficiency has been corrected by the application of B via soil or leaf axils. However, soil application has promoted high losses by leaching, especially during periods of high rainfall. On the other hand, application via leaf axils is time consuming, and when in the production phase, it is impractical. In this perspective, the use of the endotherapy technique may be a promising alternative. For this, it is necessary to quantify adequate doses and to know which sources of B can be used.  Thus, the objective of this work was to study the physiology, biochemistry and nutrition of coconut plant, as well as to evaluate the yield and water quality of the fruit of the dwarf green coconut submitted to application of increasing amounts of B via stalk and soil. The research was carried out in a commercial coconut farm, located in the Neopolis plateau region of the State of Sergipe, in a randomized block design, in a factorial design (5 x 2) + 3, with four repetitions, being five doses of B (2; 4; 6; 8 and 10 g plant-1), using Bortrac as a source of B, two forms of application (via stipe and soil) and two additional controls (no application of B; application of B as boric acid via soil and via stipe). Boric acid application was performed using a single dose of 5 g plant-1. For application of B, where the stipes were perforated with an impact drill, with subsequent installation of a commercial catheter, and the application of the doses was performed using a syringe. The nutritional state was evaluated: B contents in the leaf diagnose at 15, 30, 60, 90 and 120 days, efficiency of nutrient utilization, critical level of B in the leaf and coconut water; Physiology and biochemistry: chlorophyll a, b, chlorophyll a/b ratio, carontenoids, electrolyte leakage, hydrogen peroxide concentration and lipid peroxidation; Production components: number of leaves, fruit abortion, fruit weight, number of fruits per bunch, volume of coconut water, productivity in liters of water per plant year-1, productivity in number of fruits per plant year-1; Physicochemical quality of coconut water: electrical conductivity, pH, total titratable acidity, total soluble solids contents, Relationship between total soluble solids and titratable acidity contents and B contents in coconut water. The application of B via the stipe promotes an increase in chlorophyll a levels, and a reduction in electrolyte leakage, reactive oxygen species (H2O2) and lipid peroxidation damage. In addition, it provides a longer residual period of B in the leaf over time, being the most efficient way to absorb this element. The critical level of B in coconut leaf and water was 33.48 mg kg-1 and 465.44 µg L-1, respectively, for a yield level of 315 fruits per plant year-1. The 7.9 g plant-1 dose applied via the stem provides maximum fruit yield. Application of B via soil in the source of bortrac (10 g plant-1) and boric acid (5 g plant-1) is insufficient to promote an increase in fruit yield. Thus, larger doses should be tested. The application of B via stipe in the bortrac source promotes an increase in the physicochemical quality of coconut water, with emphasis on the levels of total soluble solids, titratable acidity and the ratio of total soluble solids / titratable acidity, and levels of B. Application of B B via the stipe, regardless of the source, promotes necrosis of the internal tissues of the coconut tree. Therefore, the next lines of research should look for specific nutritional solutions using these sources for application via the stipe, focusing on the reaction in the vascular system of the green dwarf coconut tree, aiming at the sustainability of the technique in the medium and long term.

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  • LUIZ HENRIQUE VIEIRA LIMA
  • Agromineração no Brasil: busca por hiperacumuladoras tropicais, estratégias de manejo e riscos ecossistêmicos por exposição a solos ultramáficos

  • Orientador : CLISTENES WILLIAMS ARAUJO DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABIO PERLATTI
  • GUILLAUME FERNANDEZ ECHEVARRIA
  • CLISTENES WILLIAMS ARAUJO DO NASCIMENTO
  • PAULA RENATA MUNIZ ARAÚJO
  • YGOR JACQUES AGRA BEZERRA DA SILVA
  • Data: 24/07/2023
    Ata de defesa assinada:

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  • Solos ultramáficos são ambientes anômalos quanto a teores de metais pesados (principalmente, Ni, Co e Cr) e podem gerar retorno econômico por extração de minérios. Porém, técnicas extrativistas convencionais são responsáveis por fortes impactos ambientais. Nesse cenário, plantas hiperacumuladoras podem remover altas quantidades de metais de substratos enriquecidos, de forma econômica, ecológica e lucrativa, por meio da agromineração. Embora promissora, essa abordagem requer prospecção de espécies, estratégias de manejo do solo e avaliação de riscos para garantir a sustentabilidade ambiental. Dessa forma, este trabalho objetivou desenvolver método de monitoramento dos teores de Ni em plantas por fluorescência de raios X portátil (FRXp) e avaliar a acumulação natural e induzida do metal em cinco hiperacumuladoras tropicais e seus respectivos potenciais para a agromineração no Brasil. Adicionalmente, investigar os riscos ambientais, ecológicos e à saúde humana por exposição a partículas de solo e consumo de vegetais cultivados nesse cenário. Para isso, 14 espécies com diferentes padrões de acúmulo de Ni foram utilizadas na calibração do uso do FRXp. Espécies brasileiras (Pfaffia sarcophylla, Lippia lupulina e Justicia lanstyakii), mexicana (Blepharidium guatemalense) e africana (Berkheya coddii) cultivadas em solos ultramáficos foram avaliadas quanto aos teores de Ni e à distribuição espacial de metais nas folhas por microfluorescência de raios-X baseada em luz síncrotron (μFRX-SR). Análises petrográficas foram realizadas nos materiais de origem e os solos ultramáficos foram caracterizados química, física e mineralogicamente. Os teores disponíveis, ambientalmente disponíveis, totais, sequenciais e bioacessíveis de Ni, Co e Cr foram determinados. Os riscos carcinogênicos e não carcinogênico à saúde humana, a comunidade bacteriana dos solos e o efeito de doses de ácido cítrico na disponibilidade de metais também foram avaliados. Nossos resultados mostraram que o modelo de calibração para o FRXp foi eficiente na predição de Ni em plantas (R² = 0,94). As hiperacumuladoras brasileiras apresentaram baixo potencial para a agromineração comercial. Entretanto, o alto acúmulo de Ni de B. guatemalense e B. coddii (> 1,0 %) torna essas espécies candidatas à agromineração tropical. Além disso, a aplicação de ácido cítrico (40,0 mmol kg-1) no solo ultramáfico aumentou em 25,0 % o acúmulo foliar de Ni por B. guatemalense e em 60,0 % o teor do metal no bio-minério. As espécies avaliadas apresentaram padrão similar de distribuição espacial dos metais, e acúmulo preferencial de Ni no floema e epiderme, sugerindo mecanismos de defesa contra herbivoria. No solo, os teores totais dos metais (mg kg-1) para os municípios da Niquelândia e Buenos Aires, respectivamente, foram Co (373,5 e 349,2), Cr (1844,5 e 2485,5) e Ni (9597,5 e 1428,5). Riscos ambientais e à saúde humana foram estimados e considerados aceitáveis devido a maior retenção dos metais em óxidos de Fe e na fração residual. Entretanto, foram descritos riscos ecológicos elevados para os dois solos e risco de câncer inaceitável por consumo de vegetais cultivados nesses ambientes. A maior tolerância a metais foi observada nos filos Proteobacteria, Bacteroidota e Firmicutes. Portanto, nossos resultados indicam monitoramento eficiente de Ni por FRXp e alto potencial de agromineração natural e induzida de Ni no Brasil. Além disso, manejos que intensifiquem a erosão e mobilidade dos metais e cultivos alimentícios nestes solos devem ser evitados para garantia da segurança alimentar e sustentabilidade ambiental


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  • Ultramafic soils are anomalous environments in terms of heavy metal content (mainly Ni, Co, and Cr) and can generate economic returns through mineral extraction. However, conventional extraction techniques are responsible for strong environmental impacts. In this scenario, hyperaccumulator plants can remove high amounts of metals from enriched substrates in an economical, ecological, and profitable way through agromining. Although promising, this approach requires species prospecting, soil management strategies, and risk assessment to ensure environmental sustainability. Thus, this work aimed to develop a method to monitor Ni levels in plants by portable X-ray fluorescence (XRFp) and to evaluate the natural and induced accumulation of the metal in five tropical hyperaccumulators and their respective potentials for agromining in Brazil. Additionally, to investigate the environmental, ecological, and human health risks by exposure to soil particles and consumption of vegetables grown in this setting. To this end, 14 species with different Ni accumulation patterns were used for calibration using FRXp. Brazilian (Pfaffia sarcophylla, Lippia lupulina and Justicia lanstyakii), Mexican (Blepharidium guatemalense) and African (Berkheya coddii) species grown on ultramafic soils were evaluated for Ni contents and spatial distribution of metals in leaves by synchrotron light-based X-ray microfluorescence (μFRX-SR). Petrographic analyses were performed on the source materials and the ultramafic soils were characterized chemically, physically and mineralogically. The available, pseudo-total, total, sequential and bioaccessible Ni, Co and Cr contents were determined. The carcinogenic and non-carcinogenic risks to human health, the bacterial community of the soils, and the effect of citric acid doses on metal availability were also evaluated. Our results showed that calibration model for FRXp was efficient in predicting Ni in plants (R² = 0.94). Brazilian hyperaccumulators showed low potential for commercial agromining However, the high Ni accumulation of B. guatemalense and B. coddii (> 1.0 %) makes these species candidates for tropical agromining. Furthermore, the application of citric acid (40.0 mmol kg-1) to ultramafic soil increased by 25.0 % the foliar Ni accumulation by B. guatemalense and by 60.0 % the metal content in the bio-ore. The species evaluated showed a similar pattern of spatial distribution of metals, and preferential accumulation of Ni in the phloem and epidermis, suggesting defense mechanisms against herbivory. In the soil, the total metal contents (mg kg-1) for the districts of Niquelândia and Buenos Aires, respectively, were Co (373.5 and 349.2), Cr (1844.5 and 2485.5) and Ni (9597.5 and 1428.5). Environmental and human health risks were estimated and considered acceptable due to higher retention of metals in Fe oxides and in the residual fraction. However, high ecological risks were described for both soils and unacceptable cancer risk from consumption of vegetables grown in these environments. The highest metal tolerance was observed in the phyla Proteobacteria, Bacteroidota and Firmicutes. Therefore, our results indicate efficient Ni monitoring by FRXp and high potential for natural and induced Ni agromining in Brazil. Furthermore, management that intensifies erosion and mobility of metals and food crops on these soils should be avoided to ensure food security and environmental sustainability.

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  • JACIANE ROSA MARIA DE SOUZA
  • Status hídrico do feijão-caupi (Vigna unguiculata) irrigado com água salina em solos com mineralogias contrastantes

  • Orientador : EDIVAN RODRIGUES DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDIVAN RODRIGUES DE SOUZA
  • YGOR JACQUES AGRA BEZERRA DA SILVA
  • CLAUDIA ULISSES DE CARVALHO SILVA
  • NILDO DA SILVA DIAS
  • LUCAS YAGO DE CARVALHO LEAL
  • Data: 25/07/2023
    Ata de defesa assinada:

  • Mostrar Resumo
  • A salinidade do solo é um estresse abiótico que requer investigações constantes por afetar a produção vegetal, especialmente em zonas climáticas árida e semiárida. A interação dos íons com a superfície dos sólidos ocorre de forma dinâmica e é dependente da assembleia mineralógica dos solos e da natureza das cargas elétricas. Assim, torna-se importante investigar a interação estresse salino e natureza mineralógica dos solos, especialmente aqueles cultivados com com espécies comercialmente relevantes em regiões com maior probremas de salinidade. Nesse contexto, o Feijão-caupi (Vigna unguiculata), destaca-se devido a sua tolerância moderada à salinidade, revelando-se como cultura promissora para o cultivo em solos salinos. Dessa forma, avaliou-se o efeito da mineralogia do solo e níveis crescentes de salinidade na ecofisiologia do feijoeiro e na evolução temporal da salinidade em duas ordens de solos com mineralogias diferentes. Para isso, foram testados seis níveis de condutividade elétrica (0; 1,5; 3; 4;5; 6,5 e 9 dS m-1 ) em dois solos das ordens Argissolo (A) e Luvissolo (L) com teores de argilas semelhantes e qualidade mineralogia contrastante. Foram realizados dois ensaios experimentais. Os dois experimentos com solos de mineralogia contrastantes foram realizados na mesma época em blocos ao acaso com quatro repetições. Avaliou-se o desempenho fisiológico e bioquímico da cultura durante o estádio fenológico final a partir da determinação do potencial total e osmótico foliar, ajustamento osmótico, extravasamento de eletrólitos, da determinação de enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e ascorbato peroxidase (APX). Além disso, a análise dos teores de nutrientes; avaliação biométrica da planta; biomassa e produtividade. No final do experimento, foi determinado a evolução temporal da CE do solo e determinado o efluxo de CO2 do solo. As análises dos resultados indicam que as plantas de feijão cultivadas em solo com mineralogia 1:1 sofreram mais precocemente os efeitos dos sais em relação ao solo com mineralogia 2:1 que o efeito foi mais pronunciado. As enzimas CAT, SOD e APX foram mais expressivas com o aumento da concentração salina. Houve um aumento da evolução temporal na salinidade do solo nas diferentes mineralogias. A produtividade e a biomassa das plantas de Feijão-caupi foram diretamente afetadas em solos com mineraologia distintas e os parâmetros fisiológicos do feijoeiro foram influenciados pela irrigação com águas salinas em ambos os solos estudados.


  • Mostrar Abstract
  • Soil salinity is an abiotic stress that requires constant investigations to affect plant production, especially in arid and semi-arid climatic zones. The interaction of ions with the surface of solids occurs dynamically and is dependent on the mineralogical assembly of the soil and the nature of the electrical charges. Therefore, it is important to investigate the interaction of saline stress and the mineralogical nature of soils, especially those cultivated with commercially relevant species in regions with greater salinity problems. In this context, Cowpea (Vigna unguiculata L.) stands out due to its moderate tolerance to salinity, proving to be a promising crop for cultivation in saline soils. In this way, the effect of soil mineralogy and increasing levels of salinity on bean ecophysiology and on the temporal evolution of salinity in two orders of soils with different mineralogy was evaluated. For this, six levels of electrical conductivity (0; 1.5; 3; 4.5; 6.5 and 9 dS m-1) were tested in two soils from the orders Argisol (A) and Luvisolo (L) with levels of Similar clays and contrasting mineralogy quality. Two experimental tests were carried out. The two experiments with soils of contrasting mineralogy were carried out at the same time in randomized blocks with four replications. the physiological and biochemical performance of the crop during the final phenological stage is determined by determining the total and leaf osmotic potential, osmotic adjustment, and electrolyte extravasation, the regulation of antioxidant enzymes superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT ) and ascorbate peroxidase (APX). In addition, an analysis of nutrient content; biometric evaluation of the plant; biomass and productivity. At the end of the experiment, the temporal evolution of soil EC was determined and the CO2 efflux from the soil was determined. Analyzes of the results indicate that bean plants grown in soil with 1:1 mineralogy suffered earlier from the effects of salts in relation to soil with 2:1 mineralogy and the effect was more pronounced. The enzymes CAT, SOD and APX were more expressive with increasing salt concentration. There was an increase in the temporal evolution of soil salinity in different mineralogies. The productivity and biomass of cowpea plants were directly affected in soils with different mineralogy and the physiological functions of the cowpea plant were influenced by supervision with saline water in both trained soils.

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  • CINTHIA MARIA CORDEIRO ATANAZIO CRUZ SILVA
  • Predição de elementos terras raras e metais pesados em solos do Nordeste Brasileiro por espectroscopia de reflectância difusa

  • Orientador : CLISTENES WILLIAMS ARAUJO DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLISTENES WILLIAMS ARAUJO DO NASCIMENTO
  • EDIVAN RODRIGUES DE SOUZA
  • MARIA EUGENIA ORTIZ ESCOBAR
  • RENNAN CABRAL NASCIMENTO
  • RONNY SOBREIRA BARBOSA
  • Data: 11/08/2023
    Ata de defesa assinada:

  • Mostrar Resumo
  • O solo é um sistema aberto formado por constituintes orgânicos e inorgânicos que podem ser avaliados por meio da espectroscopia de reflectância difusa. Dessa forma, o presente estudo teve como objetivo testar diferentes combinações de métodos de pré-processamentos e de calibração, para a predição de elementos químicos (Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Se, Sb, V, Zn, Sc, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Y, Gd, Tb, Dy, Er, Ho, Yb, Lu), conjuntos de elementos (ETRLs, ETRPs, ETRLs/ETRPs, ETRs), atributos granulométricos, pH, capacidade de troca catiônica e carbono orgânico total usando espectros obtidos na região do infravermelho próximo (NIR) como atributos pedoindicadores, em amostras de solos representativos, sobretudo, da diversidade geológica e pedológica da região nordeste do Brasil. As hipóteses desta pesquisa são que (i) a escolha do modelo matemático é mais importante do que a escolha dos pré-processamento para a predição de elementos químicos em solos derivados de diferentes materiais de origem e (ii) desde que sob o mesmo contexto geológico, pedológico e climático, modelos matemáticos de solos na faixa do NIR de outras áreas podem ser utilizados para a predição de elementos químicos em áreas onde existem apenas as assinaturas espectrais. Para esta pesquisa, solos dos estados de PE, PB e RN foram selecionado para representar a diversidade pedológica e geológica do Brasil, aumentando assim a aplicabilidade e alcance dos resultados, dado que as 13 ordens de solo do SiBCS ocorrem na área de estudo. As medições na faixa do comprimento do NIR (1000-2500 nm) foram realizadas no FTIR/ NIR (Frontier/Perkin Elmer) com transformada de Fourier, onde foi acoplado o acessório de reflectância difusa (NIRA – Near Infrared Reflectance Accessory). Dentre os modelos testados, o Floresta Aleatória (RF) foi o que apresentou melhor desempenho. Além disso, observou-se também que a escolha do modelo foi mais relevante do que a escolha do pré-processamento. A melhor predição dos ETRs em comparação com os metais pesados pode ser observada pelos valores mais altos de desvio residual de previsão (RPD) e razão entre o desempenho e a distância interquartil (RPIQ) e pelos valores mais baixos dos erros associados. Recomenda-se em estudos futuros explorar mais a combinação de modelos com diferentes naturezas computacionais ao invés de testar várias técnicas de pré-processamento com modelos isolados. Os valores preditos para regiões geográficas em que existiam apenas as assinaturas espectrais mostraram dependência espacial moderada, exceto para Pr, Sm e Tb, que demonstraram forte dependência espacial. Isso reforça a qualidade dos mapas preditos para os ETRs, que são essenciais para identificar áreas suscetíveis a impactos ambientais - etapa importante no estabelecimento de políticas ambientais para proteção da saúde humana e do meio ambiente.


  • Mostrar Abstract
  • The soil is an open system formed by organic and inorganic constituents that can be evaluated by diffuse reflectance spectroscopy. Thus, the present study aimed at testing different combinations of preprocessing and calibration methods for the prediction of chemical elements (Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Se, Sb, V, Zn, Sc, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Y, Gd, Tb, Dy, Er, Ho, Yb, Lu), group of elements (LREEs, HREEs, LREEs/HREEs, REEs), granulometric attributes, pH, cation exchange capacity and total organic carbon from the spectra obtained in the near-infrared region (NIR) as pedoindicator attributes. The soil samples were select to representa the geological and pedological diversity of the northeast Brazil. We hypothesized that (i) regarding the prediction of chemical elements in soils derived from different parent materials, the choice of the mathematical model is more important than the choice of pre-processes and (ii) under the same geological, pedological and climatic context, mathematical models of soils in the NIR range from other areas can be used for the prediction of chemical elements in areas where only spectral signatures exist. The states of PE, PB, and RN were select for this research because they represent the pedological and geological diversity of Brazil, which increases the applicability and scope of the results. All 13 soil orders in the Brazilian System of Soil Classification occur in the study area. Measurements in the NIR length range (1000-2500 nm) were performed in a Fourier transform FTIR/ NIR spectometer (Frontier/Perkin Elmer), coupled with a near Infrared reflectance accessory (NIRA). The Random Forest (RF) model had the best performance. Furthermore, it was also found that the choice of the model was more relevant than the choice of pre-processing. The better prediction of REEs compared toheavy metals can be observed by the higher values of the predicted residual deviation (RPD) and the ratio between the performance and the interquartile distance (RPIQ) and the lower values of the associated errors. Future studies must to further explore the combination of models with different computational natures rather than testing various preprocessing techniques with single models. The predicted values for geographic regions where only spectral signatures existed showed moderate spatial dependence, except for Pr, Sm, and Tb, which showed strong spatial dependence. This reinforces the quality of the predicted maps for REEs, which are essential for identifying areas susceptible to environmental impacts - an important step in establishing environmental policies for the protection of human health and the environment

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  • LUAN RAFAEL DOS SANTOS WANDERLEY


  • Crescimento, produtividade e uso do N-fertilizante pela cana-de-açúcar fertirrigada por gotejo subsuperficial

  • Orientador : EMIDIO CANTIDIO ALMEIDA DE OLIVEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DJALMA EUZEBIO SIMOES NETO
  • EMIDIO CANTIDIO ALMEIDA DE OLIVEIRA
  • FERNANDO JOSE FREIRE
  • JANE KELLY SILVA ARAUJO
  • MARIO DE ANDRADE LIRA JUNIOR
  • Data: 30/08/2023
    Ata de defesa assinada:

  • Mostrar Resumo
  • A cana-de-açúcar é uma das principais culturas no mundo devido à importância
    econômica e socioambiental ligada a produção de alimentos, energias renováveis e geração de
    empregos diretos e indiretos. A produtividade média da cana-de-açúcar encontra-se abaixo do
    potencial produtivo. O déficit hídrico e disponibilidade de nutrientes estão entre os principais
    fatores restritivos ao desenvolvimento da cultura. O nitrogênio (N) é um dos nutrientes com
    maior impacto na produtividade da cana-de-açúcar devido a participação nos processos
    metabólicos ligados ao desenvolvimento. No entanto, a eficiência de uso do N derivado do
    fertilizante é baixa. A fertirrigação por gotejo subsuperficial permite a distribuição de
    fertilizantes ao longo do ciclo produtivo. Objetivou-se quantificar a recuperação do N-
    fertilizante e os ganhos no desenvolvimento e rendimento agroindustrial da cana-de-açúcar
    sob fertirrigação por gotejo subsuperficial. O delineamento experimental utilizado foi blocos
    casualizados com quatro repetições. Foram avaliadas as doses de 0, 100, 200 e 300 kg ha -1 de
    N via sistema de fertirrigação e a aplicação em cobertura de 100 kg ha -1 de N. Nos tratamentos
    com adubação nitrogenada via fertirrigação (100, 200 e 300 kg ha -1 de N) foram instaladas
    microparcelas com aplicação de fertilizante enriquecido para a determinação da abundância
    de átomos de 15 N na planta, na solução do solo e para avaliação da recuperação do N-
    fertilizante no período anterior e posterior à taxa máxima de acúmulo de N. Foram realizadas
    biometrias, amostragens destrutivas, para a determinação da produção de biomassa, índice
    SPAD, teor de N no tecido vegetal e acúmulo de N. Aos 308 dias após o corte dias após o
    corte (DAC) foi realizada a colheita e a determinação do rendimento agroindustrial. Foram
    realizadas análises de contrastes entre os tratamentos para os parâmetros biométrico, produção
    dos compartimentos vegetais e rendimento agroindustrial. No período anterior à taxa máxima
    de acúmulo de N, as maiores doses de N proporcionaram maior enriquecimento de N no solo
    e na planta. O acúmulo de biomassa e de N apresentaram um comportamento gaussiano. A
    aplicação de N via fertirrigação resultou em maior produtividade. Os maiores resultados de
    produção de biomassa foram obtidos com 300 kg ha -1 de N via fertirrigação. A fertirrigação
    beneficia o manejo da adubação nitrogenada para a cana-de-açúcar. O maior aproveitamento
    do N-fertilizante ocorre no período de maior crescimento de colmos. O período de maior
    precipitação quando associado a fase de redução do acúmulo de N, reduziram a eficiência da
    adubação nitrogenada a 8,9 %. A fertirrigação proporciona o maior desenvolvimento e
    produtividade da cana-de-açúcar.


  • Mostrar Abstract
  • Sugarcane is one of the main crops in the world due to the economic and socio-
    environmental importance linked to food production, renewable energy and the generation of
    direct and indirect jobs. The average yield of sugarcane is below potential yield. Water deficit
    and nutrient availability are among the main restrictive factors for crop development. N is one
    of the nutrients with the greatest impact on sugarcane productivity due to its participation in
    metabolic processes linked to development. However, the use efficiency of N-fertilizer is low.
    Subsurface drip fertigation allows the distribution of fertilizers throughout the production
    cycle. The objective was to quantify the N-fertilizer recovery and the gains in the
    development and agro-industrial yield of sugarcane under subsurface drip fertigation. The
    experimental design used was randomized blocks with four replications. Doses of 0, 100, 200
    and 300 kg ha -1 of N via fertigation system and application of 100 kg ha -1 of N were evaluated.
    In treatments with nitrogen fertilization via fertigation (100, 200 and 300 kg ha -1 of N)
    microplots were installed in those with enriched fertilizer application to determine the
    abundance of 15 N atoms in the plant and in the soil solution and to evaluate the recovery of N-
    fertilizer in the period before and after the maximum rate of N-accumulation N. Biometrics,
    destructive sampling, and SPAD index were performed to determine biomass production, N
    content in plant tissue, and N accumulation. At 308 days after harvest (DAH) the harvest was
    performed and the agro-industrial yield was determined. Analyzes of contrasts between
    treatments were carried out for biometric parameters, production of plant compartments and
    agro-industrial yield. In the period before the maximum rate of N accumulation, the highest
    doses of N provided greater N enrichment in the soil and in the plant. The accumulation of
    biomass and N showed a Gaussian behavior. N application by fertigation resulted in higher
    yield. The highest biomass production results were obtained with 300 kg ha -1 of N by
    fertigation. Fertigation benefits the management of N fertilization for sugarcane. The greatest
    use of N-fertilizer occurs in the period of greatest stem growth. The period of greatest
    precipitation, when associated with the reduction phase of N accumulation, reduced the
    efficiency of N fertilization to 8.9%. Fertigation provides the highest development and
    productivity of sugarcane.

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  • TIAGO CAVALCANTE DA SILVA
  • Estudos com Helianthus tuberosus L. irrigado com rejeito de dessalinizador e adubação de fontes variadas em solos do semiárido

  • Orientador : MARIA BETANIA GALVAO DOS SANTOS FREIRE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA BETANIA GALVAO DOS SANTOS FREIRE
  • JEAN CHEYSON BARROS DOS SANTOS
  • JORGE F. S. FERREIRA
  • JOSIMAR GURGEL FERNANDES
  • NILDO DA SILVA DIAS
  • Data: 31/08/2023
    Ata de defesa assinada:

  • Mostrar Resumo
  • O Semiárido Brasileiro está inserido em diversas problemáticas ambientais que impedem o crescimento potencial da agricultura com a presença de solos pouco desenvolvidos de natureza infértil ou com acúmulo de sais. Mesmo com as adversidades levantadas, técnicas de melhoria da qualidade dos solos e a aplicabilidade de águas salinas, frequentes nestas regiões, têm aguçado a busca por estratégias de manejo, visando a melhor convivência e aproveitamento dos recursos oriundos deste ambiente. Além disso, a fertilidade do solo pode ser incrementada de forma ambientalmente sustentável com técnicas de adubação orgânica a base de resíduos vegetais e animais. A espécie Helianthus tuberosus L. é cultivada nas mais diversas regiões do mundo e, pela sua rusticidade, tem capacidade de conviver em ambientes adversos com problemas de salinidade, déficit hídrico e baixa fertilidade. Diante deste contexto, a pesquisa teve como objetivo avaliar o potencial de cultivo da espécie Helianthus tuberosus L. (cv. “Stampede”) em diferentes solos sob irrigação com proporções crescentes de rejeito salino em ambiente protegido; e, em condições de campo, avaliar seu potencial produtivo sob diferentes fontes de adubação. A pesquisa foi desenvolvida em duas etapas, sendo a primeira conduzida em ambiente protegido durante 70 dias, em delineamento em blocos casualizados (DBC), em arranjo fatorial 3 x 6, sendo os fatores constituídos por três diferentes solos (S1 – Serra Talhada; S2 – São Bento do Una e S3 – Caruaru), mediante irrigação com seis diferentes proporções do rejeito salino e água de abastecimento local (A1 – 100% água de abastecimento; A2 – 95% água de abastecimento + 5% de rejeito salino; A3 – 90% água de abastecimento + 10% de rejeito salino; A4 – 80% água de abastecimento + 20% de rejeito salino; A5 – 60% água de abastecimento + 40% de rejeito salino e A6 – 30% água de abastecimento + 70% de rejeito salino), com quatro repetições em blocos, totalizando 72 unidades experimentais. Foram mensuradas, aos 15 e 35 dias após aplicação dos tratamentos salinos, as variáveis biométricas e fisiológicas e, ao final do experimento, a produção de biomassa, teores de elementos nos tecidos vegetais e atributos químicos dos solos. O segundo experimento foi conduzido em condições de campo, em área do Instituto Agronômico de Pernambuco (IPA), no município de Caruaru, durante 120 dias. Foi adotado delineamento em blocos casualizados (DBC), sendo os tratamentos constituídos por uma testemunha (sem aplicação de fertilizantes) e quatro fontes de adubação (adubação mineral com NPK; adubação com esterco caprino; compostagem orgânica; mistura de esterco caprino + compostagem orgânica), em quatro repetições, totalizando 140 plantas na área total. Foram realizadas medidas biométricas mensais nas plantas e, ao final do ciclo, foi analisado o potencial produtivo da cultura pela produção de biomassa, estado nutricional da planta, pigmentos fotossintéticos, teor de sólidos solúveis, atividade enzimática; bem como análises químicas do solo. As proporções crescentes do rejeito salino influenciaram diretamente as variáveis morfológicas e fisiológicas das plantas, com diminuições significativas sob uso das águas mais salinas, indicando sensibilidade da planta ao excesso de sais. Os efeitos dos sais nas águas de irrigação variaram conforme os diferentes solos utilizados. As plantas cultivadas no solo de Caruaru toleraram a salinidade até a água de irrigação com 20% do rejeito salino. Houve maior acúmulo de Na+ e Cl- na parte aérea das plantas irrigadas com os rejeitos do dessalinizador. A espécie Helianthus tuberosus L. apresentou potencial de cultivo em solos não salinizados e sob irrigação com baixas proporções de rejeito salino na água de irrigação. As características morfológicas e a produção de biomassa foram influencidas positivamente sob adubação com NPK, compostagem e a combinação compostagem + esterco caprino. O estado nutricional das partições da planta foi incrementado em todos os tratamentos com adubação em comparação com o tratamento sem adubação, tendo o potássio (K) e o cálcio (Ca) com maior acúmulo. A fertilidade do solo foi potencializada com a adubação e o cultivo da planta, aumentando os teores de fósforo (P), cálcio (Ca), elevando a CTC e o pH do solo. O potencial produtivo total dos tubérculos foi maior nos tratamentos com adubação mineral e compostagem, mas os demais tratamentos com esterco caprino e a combinação compostagem + esterco caprino também apresentaram valores superiores ao tratamento sem adubação.


  • Mostrar Abstract
  • The Brazilian semiarid is inserted in several environmental problems that impede the potential growth of agriculture with the presence of poorly developed soils of infertile nature or with accumulation of salts. Even with the adversities raised, techniques for improving soil quality and the applicability of saline water, frequent in these regions, have sharpened the search for management strategies, aiming at better coexistence and use of resources from this environment. In addition, soil fertility can be increased in an environmentally sustainable way with organic fertilization techniques based on plant and animal waste. The species Helianthus tuberosus L. is cultivated in the most diverse regions of the world and, due to its rusticity, it is able to coexist in adverse environments with problems of salinity, water deficit and low fertility. Given this context, the research aimed to evaluate the potential for cultivation of the species Helianthus tuberosus L. (cv. “Stampede”) in different soils under irrigation with increasing proportions of saline waste in a protected environment; and, under field conditions, evaluate its productive potential under different sources of fertilization. The research was carried out in two stages, the first being conducted in a protected environment for 70 days, in a randomized block design (DBC), in a 3 x 6 factorial arrangement, with the factors consisting of three different soils - S (S1 - Serra Talhada; S2 – São Bento do Una and S3 – Caruaru), through irrigation with six different proportions of saline waste and local supply water (A1 – 100% supply water; A2 – 95% supply water + 5% saline waste ; A3 – 90% supply water + 10% saline waste; A4 – 80% supply water + 20% saline waste; A5 – 60% supply water + 40% saline waste and A6 – 30% supply water + 70% saline waste), with four replications in blocks, totaling 72 experimental units. Biometric and physiological variables were measured at 15 and 35 days after application of saline treatments and, at the end of the experiment, biomass production, nutritional contents in plant tissues and soil analysis. The second experiment was conducted under field conditions, in an area belonging to the Instituto Agronômico de Pernambuco (IPA), in the municipality of Caruaru, for 120 days. A randomized block design (DBC) was adopted, with treatments consisting of a control (without fertilizer application) and four sources of fertilization (mineral fertilization with NPK; fertilization with goat manure; organic compost; mixture of goat manure + organic compost), in four repetitions, totaling 140 plants in the total area. Monthly biometric measurements were carried out on the plants and, at the end of the cycle, the productive potential of the crop was analyzed by means of biomass production, nutritional status of the plant, photosynthetic pigments, soluble solids content, enzymatic activity; as well as chemical analyzes of the soil. The increasing proportions of saline waste directly influenced the morphological and physiological variables of the plants, with significant decreases under the most saline waters, indicating the sensitivity of the plant to excess salts. The effects of salts on irrigation water varied according to the different soils used. Plants cultivated in Caruaru soil tolerated salinity up to irrigation water with 20% saline waste. There was a greater accumulation of Na+ and Cl- in the aerial part of plants irrigated with waste from the desalination plant. The species Helianthus tuberosus L. showed positive cultivation potential in non-salinized soils and under irrigation with low proportions of saline waste in the irrigation water. Morphological characteristics and biomass production were positively influenced under NPK fertilization, composting and the combination of compost + goat manure. The nutritional status of the plant partitions was increased in all treatments with fertilization compared to the treatment without fertilization, with potassium (K) and calcium (Ca) having greater accumulation. Soil fertility was enhanced with fertilization and plant cultivation, favoring phosphorus (P) and calcium (Ca) levels, increasing CEC and soil pH. The total productive potential of the tubers was higher in the treatments with mineral fertilization and compost, but the other treatments with goat manure and the combination compost + goat manure also showed higher values than the treatment without fertilization.

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  • KATERÍN MANUELITA ENCINA OLIVA
  • SEDIMENTOS DE LEITO PARA AVALIAÇÃO DA CONTAMINAÇÃO POR
    ELEMENTOS POTENCIALMENTE TÓXICOS EM BACIAS HIDROGRÁFICAS
    COSTEIRAS DE PERNAMBUCO

  • Orientador : YURI JACQUES AGRA BEZERRA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LILY TELLO
  • JÚLIO CESAR AZEVEDO NOBREGA
  • JANE KELLY SILVA ARAUJO
  • MARIA EUGENIA ORTIZ ESCOBAR
  • YURI JACQUES AGRA BEZERRA DA SILVA
  • Data: 29/09/2023
    Ata de defesa assinada:

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  • Estudar de forma integrada a qualidade do solo e sedimentos é fundamental para
    entender os impactos decorrentes das atividades agrícolas, urbanas e industriais nos recursos
    hídricos. Os sedimentos são o elo entre os ecossistemas terrestre e aquático. Portanto, alterações
    na qualidade do sedimento refletem os impactos decorrentes das diversas atividades antrópicas.
    Desta forma, o presente trabalho teve com objetivos (1) avaliar os teores totais de elementos
    potencialmente tóxicos (EPTs) em sedimentos de leito nas bacias hidrográficas dos rios Ipojuca,
    Jaboatão e Beberibe, assim como os teores destes elementos em amostras de solo de diferentes
    áreas da bacia do rio Ipojuca, (2) determinar a concentração dos EPTs nos diferentes
    compartimentos da matriz do sedimento mediando a análise de extração sequencial, (3) avaliar
    a influência do tamanho de partículas/sedimentos na retenção de EPTs, (4) avaliar o grau de
    contaminação das bacias Beberibe e Jaboatão mediante o uso de índices de contaminação, assim
    como o risco ecológico potencial que representam os contaminantes. Foram coletadas amostras
    de solos nas áreas de Caatinga, banco de canal e em áreas com cultivo da cana-de-açúcar na
    bacia hidrográfica do rio Ipojuca. Foram coletadas amostras de sedimentos de leito nos
    primeiros 5 cm das três bacias hidrográficas supracitadas. Na bacia do rio Ipojuca os EPTs
    foram avaliados nas frações de 2 mm, 63µm e 32µm. Os EPTs foram analisados em ICP-OES.
    Na bacia do rio Ipojuca, as concentrações médias de Mn (447 mg kg
    -1), Pb (49.39 mg kg-1) e
    Zn (64.85 mg kg
    -1) foram superiores a montante, especificamente na área de Caatinga. Na
    jusante, as maiores concentrações foram de Cr (43.92 mg kg
    -1), Fe (43969 mg kg-1) e Ni (17.60
    mg kg
    -1), especificamente no banco de canal. No sedimento de leito, as concentrações de Ni,
    Pb e Zn foram superiores a montante, enquanto Cr, Fe e Mn foram superiores a jusante. As
    maiores concentrações de EPTs foram encontrados em partículas de diâmetros < 32µm. O Cr e
    o Fe apresentam o menor risco ecológico por apresentar maior concentração na fração residual,
    enquanto Mn e No apresentam maior concentração na fração trocável, portanto, apresentam
    maior risco ambiental. Na bacia do rio Beberibe, as médias de Mn, Pb e Zn foram superiores
    na primeira; já os teores de Cr, Cu, Ni e matéria orgânica (MO) foram superiores na segunda
    coleta. Na bacia do Rio Jaboatão, Cr, Cu, Mn, Ni, Zn e a MO foram superiores na primeira
    coleta e apenas o Pb foi superior na segunda coleta. As duas bacias apresentam contaminação
    alta por Cu, contaminação considerável por Zn, enquanto na bacia do Beberibe observou-se
    contaminação moderada por Pb e na bacia do Jaboatão a mesma tendência foi observada para
    Cr, Mn, Ni e Pb. A bacia do Beberibe apresenta risco ecológico baixo a considerável, enquanto
    a bacia do Jaboatão apresenta risco ecológico baixo. Na bacia do rio Beberibe apresentou maior
    risco ambiental por Mn e Ni por apresentar considerável porcentagem destes elementos na
    fração trocável. O maior risco ambiental na bacia do rio Jaboatão é gerado pelo Mn. No rio
    Beberibe o Mn vem de fontes naturais enquanto os demais metais de fontes antropogênicas. Na
    bacia do rio Jaboatão Fe e Ni provêm de fontes naturais e Mn, Zn, Pb, Cr e Cu vêm de fontes
    antropogênicas.


  • Mostrar Abstract
  • An integrated study of soil and sediment quality is fundamental to understanding the impacts
    of agricultural, urban, and industrial activities on water resources. Sediments are the link
    between terrestrial and aquatic ecosystems. Therefore, changes in sediment quality reflect the
    impacts of various anthropogenic activities. The objectives of this study were (1) to evaluate
    the total levels of potentially toxic elements (PTEs) in bed sediments in the Ipojuca, Jaboatão,
    and Beberibe watersheds, as well as the levels of these elements in soil samples from different
    areas of the Ipojuca river basin, (2) determine the concentration of PTEs in the different
    compartments of the sediment matrix using sequential extraction analysis, (3) evaluate the
    influence of particle/sediment size on the retention of PTEs, (4) evaluate the degree of
    contamination of the Beberibe and Jaboatão basins using contamination indices, as well as the
    potential ecological risk posed by the contaminants. Soil samples were collected from Caatinga
    areas, channel banks, and areas where sugar cane is grown in the Ipojuca River basin. Bed
    sediment samples were collected from the first 5 cm of the three river basins aforementioned.
    In the Riverjuca River basin, PTEs were evaluated in the 2 mm, 63µm, and 32µm fractions.
    The PTEs were analyzed using ICP-OES. In the Ipojuca River basin, the average concentrations
    of Mn (447 mg kg
    -1), Pb (49.39 mg kg-1) and Zn (64.85 mg kg-1) were higher upstream,
    specifically in the Caatinga area. Downstream, the highest concentrations were of Cr (43.92 mg
    kg
    -1), Fe (43969 mg kg-1), and Ni (17.60 mg kg-1), mainly in the channel bank. In the bed
    sediment, Ni, Pb, and Zn concentrations were higher upstream, while Cr, Fe, and Mn were
    higher downstream. The highest concentrations of PTEs were found in particles with diameters
    < 32µm. Cr and Fe present the lowest ecological risk because they have a higher concentration
    in the residual fraction, while Mn and No have a higher concentration in the exchangeable
    fraction and therefore present a higher environmental risk. In the Beberibe River basin, the
    averages for Mn, Pb, and Zn were higher in the first collection, while the levels of Cr, Cu, Ni,
    and organic matter (OM) were higher in the second collection. In the Jaboatão River basin, Cr,
    Cu, Mn, Ni, Zn, and OM were higher in the first sampling and only Pb was higher in the second
    sampling. Both basins show high contamination by Cu, and considerable contamination by Zn,
    while in the Beberibe basin, there was moderate contamination by Pb and in the Jaboatão basin
    the same trend was observed for Cr, Mn, Ni, and Pb. The Beberibe basin presents a low to
    considerable ecological risk, while the Jaboatão basin presents a low ecological risk. In the
    Beberibe River basin, there was a higher environmental risk for Mn and Ni because it has a
    considerable percentage of these elements in the exchangeable fraction. The greatest
    environmental risk in the Jaboatão River basin is generated by Mn. In the Beberibe River, Mn
    comes from natural sources, while the other metals come from anthropogenic sources. In the
    Jaboatão river basin, Fe and Ni derive from natural sources and Mn, Zn, Pb, Cr, and Cu derive
    from anthropogenic sources.

12
  • FRANCISCO MARTO DE SOUZA
  • Qualidade do solo submetido a diferentes formas de uso e manejo no Cariri Paraibano

  • Orientador : FERNANDO JOSE FREIRE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EMMANUEL MOREIRA PEREIRA
  • FERNANDO JOSE FREIRE
  • JEFREJAN SOUZA REZENDE
  • JUSSARA SILVA DANTAS
  • YGOR JACQUES AGRA BEZERRA DA SILVA
  • Data: 29/11/2023
    Ata de defesa assinada:

  • Mostrar Resumo
  • Os solos da região semiárida atravessam um processo de degradação natural, mas potencializado por ação de natureza antrópica. Contudo, percebe-se a dificuldade para mensurar/quantificar essa degradação, tendo como base um índice padrão de qualidade. Com isso, objetivou-se gerar um Índice de Qualidade do Solo (IQS) quando submetido a diferentes formas de uso, integrando atributos físicos, químicos e biológicos no Cariri paraibano, em Taperoá-PB. Foram escolhidas quatro áreas que estavam sendo submetidas a diferentes formas de uso: capim-tifton irrigado (CI), palma forrageira (PA), capim-buffel de sequeiro (CB) e mata ciliar (MC). Foram coletadas nove amostras compostas de solo em cada forma de uso do solo, na camada superficial (0-20 cm), para serem avaliados atributos químicos, físicos e biológicos. Os atributos químicos avaliados foram: pH, CE, PST, Ca2+, Mg2+, K+ , Na+ , (H + Al), SB, T, V, Cu2+, Fe2+, Mn+ , Zn+ e B. Os atributos físicos avaliados foram: areia grossa (AreiaG), areia fina (AreiaF), silte, argila, densidade do solo (Ds), densidade de partículas (Dp), argila dispersa em água (ADA), grau de floculação (GF), grau de dispersão (GD), índice de estabilidade de agregados (IEA), agregados maiores que 2 mm (AGRI), porosidade total (Pt), diâmetro médio poderado (DMP), di6ametro médio geométrico (DMG), macroagregados (MacroA, mesoagregados (MesoA) e microagregados (MicroA). Os atributos biológicos avaliados foram: carbono orgânico total (COT), carbono da biomassa microbiana do solo (C-BMS), nitrogênio da biomassa microbiana do solo (N-BMS), relação carbono/nitrogênio da biomassa microbiana (C-BMS/N-BMS), respiração basal do solo (RBS), quociente metabólico (qCO2) e quociente microbiano (qMiC). Os dados foram submetidos aos testes de normalidade de Shapiro-wilk e de homogeneidade das variâncias com teste de Levene. Após uma análise prévia notou-se a necessidade de análise paramétrica como ANOVA e teste Tukey. Realizou-se análise de componentes principais (CP) e estabeleceu-se o IQS para todas as áreas com os diferentes usos do solo, considerando isoladamente os atributos químicos, físicos e biológicos, além do estabelecimento do IQS considerando todos os atributos de forma conjunta. Foi gerada também uma classificação para o IQS, atribuindo-se interpretações como baixo, médio e alto. O IQS foi mais influenciado por atributos físicos, principalmente aqueles que são mais diretamente impactados pelos atributos químicos, como os indicadores de salinidade (CE, PST e Na+ ). Portanto, o IQS foi mais dependente da estruturação e grau de dispersão do solo. As áreas ocupadas por capim-buffel e palma forrageira apresentaram IQS iguais e superiores a 0,9, respectivamente. A área irrigada com capim-tifton apresentou o menor IQS, sugerindo que essas áreas em solos do semiárido sejam monitoradas adequadamente, principalmente pela qualidade química da água utilizada na irrigação, atrelando-se a um bom manejo de matéria orgânica. Em todas as áreas, os atributos biológicos pouco influenciaram o IQS, sugerindo que o uso de matéria orgânica seja condicionante obrigatória, para qualquer que seja o uso do solo no semiárido. A avaliação conjunta dos atributos químicos, físicos e biológicos reflete melhor o “status” do solo e é mais apropriada para o estabelecimento de seu índice de qualidade, sugerindo que esses atributos sejam interpretados de forma contextualizada, para uma mais adequada avaliação do uso do solo. O IQS de todas as áreas com seus diferentes usos foi considerado alto, quando se avaliou conjuntamente os atributos químicos, físicos e biológicos, sugerindo que os usos estão sendo adequados no ambeinete estudado, desde que seja observada as recomendações de manejo de matéria orgânica, recomendada para esses ambientes semiáridos de forma continua e dinâmica.


  • Mostrar Abstract
  • The soils of the semi-arid region are going through a process of natural degradation, but enhanced by human action. However, it is difficult to measure/quantify this degradation, based on a standard quality index. With this, the objective was to generate a Soil Quality Index (IQS) when subjected to different forms of use, integrating physical, chemical and biological attributes in Cariri Paraíba, in Taperoá-PB. Four areas were chosen that were being subjected to different forms of use: irrigated tifton grass (CI), forage cactus (PA), rainfed buffel grass (CB) and riparian forest (MC). Nine composite soil samples were collected from each form of land use, in the surface layer (0-20 cm), to evaluate chemical, physical and biological attributes. The chemical attributes evaluated were: pH, EC, PST, Ca2+, Mg2+, K+, Na+, (H + Al), SB, T, V, Cu2+, Fe2+, Mn+, Zn+ and B. The physical attributes evaluated were: coarse sand (AreiaG), fine sand (AreiaF), silt, clay, soil density (Ds), particle density (Dp), clay dispersed in water (ADA), degree of flocculation (GF) , degree of dispersion (GD), aggregate stability index (IEA), aggregates larger than 2 mm (AGRI), total porosity (Pt), mean measured diameter (DMP), geometric mean diameter (DMG), macroaggregates (MacroA, mesoaggregates (MesoA) and microaggregates (MicroA).The biological attributes evaluated were: total organic carbon (TOC), soil microbial biomass carbon (C-BMS), soil microbial biomass nitrogen (NBMS), carbon/ microbial biomass nitrogen (C-BMS/N-BMS), soil basal respiration (RBS), metabolic quotient (qCO2) and microbial quotient (qMiC). The data were subjected to the Shapiro-Wilk normality test and homogeneity of variance tests with Levene's test. After a preliminary analysis, the need for parametric analysis such as ANOVA and Tukey test was noted. A principal component analysis (PC) was carried out and the IQS was established for all areas with different land uses, considering the chemical, physical and biological attributes separately, in addition to establishing the IQS considering all attributes together. A classification was also generated for the IQS, assigning interpretations as low, medium and high. The IQS was most influenced by physical attributes, especially those that are more directly impacted by chemical attributes, such as salinity indicators (EC, PST and Na+). Therefore, the IQS was more dependent on the structure and degree of dispersion of the soil. The areas occupied by buffel grass and cactus presented IQS equal to and greater than 0.9, respectively. The area irrigated with tifton grass presented the lowest IQS, suggesting that these areas in semi-arid soils are adequately monitored, mainly due to the chemical quality of the water used in irrigation, linked to good management of organic matter. In all areas, biological attributes had little influence on the IQS, suggesting that the use of organic matter is a mandatory condition for whatever land use in the semi-arid region. The joint assessment of chemical, physical and biological attributes better reflects the “status” of the soil and is more appropriate for establishing its quality index, suggesting that these attributes be interpreted in a contextualized way, for a more adequate assessment of land use. The IQS of all areas with their different uses was considered high, when the chemical, physical and biological attributes were jointly evaluated, suggesting that the uses are being adequate in the studied environment, as long as the organic matter management recommendations are observed, recommended to these semi-arid environments in a continuous and dynamic way.

2022
Dissertações
1
  • PABLO ACÁCIO DOS SANTOS SOUZA
  • BIOMASSA MICROBIANA E RESPIRAÇÃO BASAL DO SOLO EM ÁREAS DE USO FORRAGEIRO NO BIOMA CAATINGA

  • Orientador : ANA DOLORES SANTIAGO DE FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA DOLORES SANTIAGO DE FREITAS
  • PAULO IVAN FERNANDES JÚNIOR
  • RÔMULO SIMÕES CEZAR MENEZES
  • Data: 21/02/2022
    Ata de defesa assinada:

  • Mostrar Resumo
  • Na Caatinga, a pecuária é a principal atividade antrópica, sendo capaz de causar alterações a longa escala de tempo. O conhecimento sobre o efeito do uso forrageiro na biomassa microbiana e nos estoques de carbono e nitrogênio neste bioma é limitado, entretanto é fundamental para a compreensão do fluxo de C e N, assim como para a elaboração de um plano de manejo e de políticas públicas sustentáveis. O objetivo deste trabalho é estimar a atividade da biomassa microbiana e os estoques de carbono e nitrogênio do solo em áreas de uso forrageiro no bioma Caatinga após 3 anos de exclusão de animais. Foram analisadas 5 parcelas permanentes de estudos ecológicos, implementadas nas Estações Experimentais do Instituto Agronômico de Pernambuco (IPA), nos municípios de Caruaru, São Bento do Una, Arcoverde, Sertânia e Araripina. Nestas áreas foram instaladas 3 parcelas permanentes representando os principais tipos de uso do solo: caatinga fechada, caatinga aberta e pastagem herbácea. As parcelas foram cercadas para impedir a entrada dos animais, possibilitando a regeneração vegetal. As amostragens para as avaliações realizadas no presente estudo aconteceram após 3 anos de implantação das parcelas. Foi realizada a estimativa do estoque de C e N total do solo a partir de 10 cm da superfície até 1 m de profundidade ou camada de impedimento usando amostras indeformadas foi determinado a densidade do solo. O C orgânico e o N totais foram determinados em analisador HCN, a densidade do solo foi utilizada para calcular a massa de solo e em seguida a quantidade de carbono de cada camada. Também foi coletado 1 kg de solo para análises físico-químicas. Para avaliar a atividade da biomassa microbiana do solo as amostragens foram repetidas no período seco e chuvoso, sendo coletadas em seis pontos aleatórios, na profundidade de 0-20 cm. O C e o N da biomassa microbiana foram determinados pelo método de irradiação. Os níveis de respiração basal do solo foram determinados usando o método de adsorção alcalina. A RBS não diferiu estatisticamente entre caatinga fechada e pastagem herbácea, entretanto apresentou um aumento de 12,5% na caatinga aberta no período seco. A sazonalidade não influenciou estatisticamente entre os diferentes manejos.O C-BMS não difere estatisticamente entre as áreas de caatinga aberta e as áreas de pastagem herbácea. No período seco, as áreas de caatinga fechada apresentaram C-BMS 52% maior que as demais. No período chuvoso houve diminuição nos teores do C-BMS das áreas de caatinga aberta e de pastagem herbácea, representando uma perda de 36% e 37,6%, respectivamente, quando comparado ao período chuvoso. Neste período a caatinga fechada apresentou C-BMS 72,7% maior que a caatinga aberta e pastagem herbácea. O N-BMS não apresentou diferença estatística entre os diferentes manejos e períodos. O qCO2 foi baixo em todos os manejos. No período seco não houve diferença estatística entre os manejos. Já no período úmido as áreas de caatinga fechada apresentaram qCO2 menores. A sazonalidade influenciou apenas a pastagem herbácea que apresentou valor menor no período seco. Podemos concluir que em ambientes mais preservados (caatinga fechada) os atributos biológicos apresentam menor flutuação entre os períodos. E que após 3 anos de exclusão animal a pastagem herbácea já vem se comportando como caatinga aberta, mostrando que a Caatinga possui potencial de, em pouco, restabelecer sua comunidade microbiana.


  • Mostrar Abstract
  • In the caatinga, livestock is the main human activity, being able to cause changes over a long time scale. Knowledge about the effect of forage use on microbial biomass and carbon and nitrogen stocks in the Caatinga is limited, however, it is fundamental to understand the flow of C and N, as well as the elaboration of a management plan and sustainable public policies. . The objective of this work is to estimate microbial biomass activity and soil carbon and nitrogen stocks in forage use areas in the Caatinga biome after 3 years of animal exclusion. Five permanent plots of ecological studies were analyzed, implemented in the Experimental Stations of the Instituto Agronômico de Pernambuco (IPA), in the municipalities of Caruaru, São Bento do Una, Arcoverde, Sertânia and Araripina. In these areas, 3 permanent plots were installed, representing the main types of land use: closed caatinga, open caatinga and herbaceous pasture. The plots were fenced to prevent the entry of animals, enabling plant regeneration. The samplings for the evaluations carried out in the present study took place after 2 years of implantation of the plots. The estimation of the total C and N stock of the soil was performed from 10 cm of the surface to 1 m of depth or impediment layer using undisturbed samples and the density of the soil was determined. Total organic C and N were determined in an HCN analyzer, the soil density was used to calculate the soil mass and then the amount of carbon in each layer. 1 kg of soil was also collected for physical-chemical analysis. To evaluate the activity of soil microbial biomass, samples were repeated in the dry and rainy seasons, being collected at six random points, at a depth of 0-20 cm. The C and N of the microbial biomass were determined by the irradiation method. Basal soil respiration levels were determined using the alkaline adsorption method. The RBS did not differ statistically between closed caatinga and herbaceous pasture, however it presented an increase of 12.5% in open caatinga in the dry period. Seasonality did not influence statistically between the different management systems. The C-BMS did not differ statistically between areas of open caatinga and areas of herbaceous pasture. In the dry period, the closed caatinga areas presented C-BMS 52% higher than the others. In the rainy season, there was a decrease in the levels of C-BMS in areas of open caatinga and herbaceous pasture, representing a loss of 36% and 37.6%, respectively, when compared to the rainy season. In this period, the closed caatinga presented C-BMS 72.7% higher than the open caatinga and herbaceous pasture. The N-BMS showed no statistical difference between the different managements and periods. The qCO2 was low in all managements. In the dry period there was no statistical difference between the management. In the wet period, the closed caatinga areas showed lower qCO2. Seasonality influenced only the herbaceous pasture, which showed a lower value in the dry period. We can conclude that in more preserved environments (closed caatinga) the biological attributes show less fluctuation between periods. And that after 3 years of animal exclusion, the herbaceous pasture is already behaving like open caatinga, showing that the Caatinga has the potential to, in a short time, reestablish its microbial community.

2
  • FÁBIA SHIRLEY RIBEIRO SILVA
  • Predição de Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn em solos de manguezal poluído no Nordeste do Brasil por meio da espectroscopia de reflectância no infravermelho próximo

  • Orientador : YURI JACQUES AGRA BEZERRA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CAROLINE MIRANDA BIONDI
  • GABRIEL NUTO NÓBREGA
  • YURI JACQUES AGRA BEZERRA DA SILVA
  • Data: 22/02/2022
    Ata de defesa assinada:

  • Mostrar Resumo
  • A espectroscopia de reflectância no infravermelho tem apresentado potencial de uso em estudos ambientais, podendo auxiliar no monitoramento e prevenção de contaminação em diferentes ambientes. Entretanto, sua aplicação em manguezais é escassa, desse modo, mostrando-se como uma alternativa viável para o monitoramento desses ecossistemas vulneráveis a contaminação ambiental. Nesse sentido, o objetivo deste estudo foi avaliar o potencial da espectroscopia no infravermelho próximo na predição de metais pesados em solos de manguezal no estuário do rio Botafogo-PE. Para isso, foram coletadas amostras na camada de 0-5 cm obtendo-se um total de 61 amostras, em que foram feitas as leituras espectrais na faixa do infravermelho próximo (NIR, 1000-2500 nm). Foram aplicados pré-processamentos nos dados para melhorar a precisão dos modelos, e, foi utilizada a regressão de quadrados mínimos parciais (Partial Least Squares - PLS) para construção dos modelos de predição dos seguintes atributos: teor de argila, teor de MOS, pH, Eh, concentrações de Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, e Zn. A performance dos modelos foi avaliada através da raiz do erro quadrático médio (RMSE), coeficiente de determinação ajustado (R²adj), bias, razão de performance a distância interquartil (RPIQ), coeficiente de correlação de concordância de Lin (CCC), para o conjunto de validação. Os melhores resultados foram obtidos após a aplicação dos seguintes pré-processamentos: Savitzky-Golay (SG) e Multiplicative Scatter Correction (MSC). Os modelos preditivos que apresentaram melhores desempenhos foram: Cr (R2adj = 0,82; RMSE = 6,78; CCC = 0,85; bias = -0,15; RPIQ – 1,4) quando se utilizou o pré-processamento SG, e Pb (R2adj = 0,85; RMSE = 2,35; CCC = 0,85; bias = -0,3; RPIQ = 1,44) quando aplicado o MSC. As variáveis pH e Eh apresentaram os menores desempenhos para ambos pré-processamentos. Os resultados fornecem evidências de que a espectroscopia no infravermelho próximo pode ser usada de forma eficiente para predizer os metais estudados, principalmente Cr e Pb, que apresentaram os melhores resultados, apresentando-se como uma técnica de complementação às análises tradicionais.


  • Mostrar Abstract
  • Infrared reflectance spectroscopy has shown potential for use in environmental studies. It can assist in monitoring and preventing contamination in different environments. However, its application in mangroves is scarce, thus proving to be a viable alternative for monitoring these ecosystems vulnerable to environmental contamination. In this sense, this study aimed to evaluate the potential of near-infrared spectroscopy in predicting heavy metals in mangrove soils in the estuary of the Botafogo-PE River. For this, composite samples were collected in the 0-5 cm depth, obtaining 61 samples, in which spectral readings were taken in the near-infrared range (NIR, 1000-2500 nm). Pre-processing was applied to the data to improve the accuracy of the models, and partial least squares (PLS) regression was used to build the prediction models for the following attributes: clay content, MOS content, pH, Eh, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, and Zn concentrations. The performance of the models was evaluated using the root mean square error (RMSE), adjusted coefficient of determination (R²adj), bias, Ratio of Performance to InterQuartiledistance (RPIQ), and Lin's correlation coefficient of agreement (CCC) for the validation set. The best results were obtained after applying the following preprocessing: Savitzky-Golay (SG) and Multiplicative Scatter Correction (MSC). The predictive models that presented the best performances were: Cr (R2adj = 0.82; RMSE = 6.78; CCC = 0.85; bias = - 0.15; RPIQ - 1.4) when the SG preprocessing was used, and Pb (R2adj = 0.85; RMSE = 2.35; CCC = 0.85; bias = -0.3; RPIQ = 1.44) when the MSC was applied. The variables pH and Eh showed the lowest performances for both preprocessing. The results provide evidence that near infrared spectroscopy can be used efficiently to predict the studied metals, mainly Cr and Pb, which presented the best results, presenting itself as a technique to complement traditional analyses.

3
  • ANDRESSA SILVA DE OLIVEIRA
  • Glomalina e enzimas em solos de áreas de uso forrageiro no bioma Caatinga

  • Orientador : ANA DOLORES SANTIAGO DE FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA DOLORES SANTIAGO DE FREITAS
  • PAULO IVAN FERNANDES JÚNIOR
  • UEMESON JOSÉ DOS SANTOS
  • Data: 22/02/2022
    Ata de defesa assinada:

  • Mostrar Resumo
  • A conversão de ecossistemas naturais em pastagens pode provocar alterações nas propriedades e na qualidade do solo. O monitoramento da atividade enzimática e de proteínas do solo relacionadas à glomalina são parâmetros microbianos do solo sensíveis para detectar alterações ambientais. Devido a sua abundância e capacidade de fornecer respostas rápidas a perturbações ambientais, podem ser considerados indicadores biológicos capazes de fornecer informações integradas sobre a ciclagem biogeoquímica dos elementos no solo. Assim, o presente estudo teve por objetivo compreender a recuperação da qualidade do solo, após interrupção da presença de animais, em diferentes áreas do uso forrageiro no bioma Caatinga, por meio de estimativas da atividade enzimática e das quantidades de PSRG. O estudo foi desenvolvido em unidades de pesquisas implantadas em estações experimentais do IPA, localizadas em cinco municípios pernambucanos. Cada unidade consiste de parcelas de 625m2 com exclusão de animais há 3 anos, alocadas em áreas com os três principais tipos de cobertura vegetal utilizadas para fins pecuários no bioma: caatinga fechada, caatinga aberta e pastagem. Foram coletadas amostras simples, em seis pontos aleatórios, na profundidade de 0-20 cm. As amostragens e as determinações das atividades das enzimas foram feitas na estação chuvosa e na estação seca para compreender as dinâmicas sazonais das atividades desses atributos biológicos. Nas amostras, foram determinados atributos químicos e físicos, foram estimadas as atividades da β-glucosidase, da urease e da fosfatase ácida e as quantidades de proteínas do solo relacionadas à glomalina. A conversão da vegetação nativa da Caatinga em pastagem reduziu a atividade da β-glucosidase e da urease no solo, mas não afetou a atividade da fosfatase ácida, que apresentou maior atividade nas parcelas de pastagem com herbácea. Com relação às diferenças espaciais entre os locais de coleta, a atividade da fosfatase ácida foi maior em Araripina e menor em Sertânia. A β-glucosidase apresentou maior atividade em Sertânia e menor em Araripina, enquanto que a urease apresentou maior atividade nas parcelas de Arcoverde. Com a exclusão de animais, a vegetação nativa pouco antropizada (caatinga densa) apresenta maiores quantidades de PSRG facilmente extraível e total no solo que as pastagem com herbáceas. Com relação às diferenças espaciais, as quantidades de PSRG facilmente extraível e total apresentaram maiores teores no município de Sertânia e menor em Araripina. O presente trabalho demonstrou que o manejo de exclusão do pastoreio pode recuperar a atividade enzimática e teores PSRG em solos de áreas de uso forrageiro no bioma Caatinga.


  • Mostrar Abstract
  • The conversion of natural ecosystems into pastures can cause changes in soil properties and quality. Monitoring enzymatic activity and soil proteins related to glomalin are sensitive soil microbial parameters to detect environmental changes. Due to their abundance and ability to provide quick responses to environmental disturbances, they can be considered biological indicators capable of providing integrated information on the biogeochemical cycling of elements in the soil. Thus, the present study aimed to evaluate the impact of different grazing systems and seasonal variation on soil enzymatic activities in the Brazilian semiarid region. The study was carried out in research units located in IPA experimental stations, located in five municipalities in Pernambuco. Each unit consists of plots of 625m2 with and without the exclusion of animals, allocated in areas with the three main types of vegetation cover used for livestock purposes in the biome: closed caatinga, open caatinga and pasture. Single samples were collected at six random points at a depth of 0-20 cm. Sampling and determination of enzyme activities will be carried out in the rainy season and in the dry season to understand the seasonal dynamics of the activities of these biological attributes In the samples, chemical and physical attributes were determined, the activities of β-glucosidase, urease and of acid phosphatase and the amounts of soil proteins related to glomalin.

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  • ARTUR HENRIQUE NASCIMENTO DA SILVA
  • Mineralogia de Luvissolos formados de anfibolito, na região semiárida do Brasil

  • Orientador : VALDOMIRO SEVERINO DE SOUZA JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • VALDOMIRO SEVERINO DE SOUZA JUNIOR
  • FÁBIO SOARES DE OLIVEIRA
  • GABRIEL RAMATIS PUGLIESE ANDRADE
  • Data: 23/02/2022
    Ata de defesa assinada:

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  • Rochas e sedimentos expostos na superfície terrestre estão sujeitos a condições que promovem as reações de intemperismo, dentre os fatores que controlam estas reações o clima através da precipitação é o principal catalisador das reações. A alteração das rochas tem como um de seus principais produtos as argilas: partículas (< 2 μm) de minerais que exercem um papel fundamental na dinâmica dos solos, estas apresentam uma larga variedade de espécies que variam conforme o seu ambiente de formação. Solos de regiões áridas e semiáridas de forma geral apresentam argilas com mineralogia complexa que abrangem desde minerais primários herdados do material de origem a minerais secundários formados durante a pedogênese. A formação e transformação de argila em solos é bem caracterizada e discutida em diferentes ambientes terrestres, entretanto poucos trabalhos descrevem esses processos e suas fases minerais em climas semiáridos. Sendo assim este trabalho se propôs a caracterizar as fases minerais das argilas e identificar seus principais processos de formação em dois Luvissolos formados a partir do intemperismo de rochas cristalinas (anfibolitos) no semiárido sob duas condições de precipitação (mais seco e mais chuvoso). Foram utilizadas diferentes técnicas de difração de raios-x DRX (Modelagem de padrões orientados, análises dos padrões não orientados na região dos planos 060), análises termogravimétricas, espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), e extrações químicas seletivas. Os resultados apontam a presença de fases minerais formadas principalmente a partir de hornblendas, biotitas e feldspatos; os filossilicatos são compostos principalmente por fases interestratificadas de caulinita-esmectita em transformação, tendo uma maior proporção de camadas esmectíticas no ambiente mais seco e caulinitas no ambiente mais úmido; ambos os solos apresentaram fases de óxi-hidróxidos compostas de hematitas e goethitas maiores relações Hm/Gt no ambiente mais úmido. As diferenças observadas entre as fases minerais dos dois solos explicam a variação de características físicas e morfológicas encontradas nos Luvissolos da região semiárida.


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  • Rocks and sediments exposed on the earth's surface are subject to conditions that promote weathering reactions, among the factors that control these reactions, the climate is the main catalyst of the reactions, mainly through precipitation. The rock alteration has clays as one of its main products; clays are particles (< 2 μm) of minerals that play a fundamental role in soil dynamics, they present a wide variety of species that differ according to their formation environment. Arid and semiarid soils generally have clays with complex mineralogy, the mineral species vary from primary minerals inherited from the source material to secondary minerals formed during pedogenesis. The reactions formation and transformation of clay in soils is discussed in different environments, however few studies describe these processes and their resulting mineral phases in semi-arid climates. This work aimed to characterize the mineral phases of clays and identify their main formation processes in two Luvissols formed from the weathering of crystalline rocks (amphibolites) in the semi-arid region under two precipitation conditions (drier and wetter). Different x-ray diffraction techniques XRD were used (Modeling of oriented patterns, analysis of non-oriented patterns in the region of the 060 planes), thermogravimetric analyses, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and selective chemical extractions. The results showed the presence of mineral phases formed mainly from the weathering of hornblendes, biotites and feldspars; phyllosilicates are mainly composed of interstratified kaolinite-smectite phases in transformation, having a higher layer proportion of smectites in the drier environment and kaolinites in the wetter environment; both soils presented oxy-hydroxides phases composed of hematite and goethite, with higher Hm/Gt ratios in the wetter environment. The differences between the mineral phases of the two soils explain the variation of physical and morphological characteristics found in the Luvissols of the semiarid region.

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  • RITA MAGALLY OLIVEIRA DA SILVA MARCELINO
  • Biofertilização e inoculação rizobiana do feijão-caupi em um solo salino-sódico após correção

  • Orientador : NEWTON PEREIRA STAMFORD
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EMMANUELLA VILA NOVA DA SILVA
  • MARIO DE ANDRADE LIRA JUNIOR
  • PAULO IVAN FERNANDES JÚNIOR
  • Data: 24/02/2022
    Ata de defesa assinada:

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  • A produção de culturas comerciais, assim como o feijão - caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp),  pode ser limitada pela alcalinidade e excesso de sais solúveis nos solos. A correção de elevadas  concentrações de sais e/ou sódio, em geral, é realizada com uso de condicionantes como o gesso  agrícola. Embora contribua na redução de sais no solo, o gesso não reduz a alcalinidade.  Entretanto, o enxofre elementar, quando associado a bactéria do gênero Acidithiobacillus  thiooxidans e aplicado em solos com pH alcalino tem ação acidificante capaz de promover a  redução do pH. O trabalho teve como objetivo reduzir o pH do solo através do uso de  condicionantes e possibilitar o aumento dos teores de nutrientes no solo em função da aplicação  de diferentes doses do biofertilizante BNPK. O estudo foi realizado em casa de vegetação na  UFRPE, utilizando um Neossolo Flúvico (0-20 cm) coletado na região de Ibimirim-PE.  Utilizou-se delineamento inteiramente casualizado (DIC) em esquema fatorial 3x3x2 + 1, onde  foram avaliadas as interações entre 3 tipos de condicionantes (gesso; enxofre + bactéria e gesso  + enxofre + bactéria), 3 fertilizantes (BNPK nas doses 50, 100 e 150%), na ausência e presença  de Bradyrhizobium (BR 3267) e mais um tratamento controle absoluto (com ausência dos  tratamentos utilizados), com 3 repetições, totalizando 57 parcelas experimentais. Cada parcela  experimental foi constituída por um vaso (6 kg de solo) com uma planta de feijão-caupi. Os  dados quantitativos foram submetidos à análise de variância, enquanto para os qualitativos  realizou-se teste de médias Tukey (p<0,05) utilizando o programa estatístico Sisvar 5.0. Para  os dados referentes ao solo final e planta, esses foram comparados ao tratamento controle e  submetidos ao teste de comparação de médias Dunnett (p<0,05) pelo software Estatística 7.0.  Com isso, conclui-se que para os condicionantes avaliados o tempo é um fator atuante para a  redução do pH e CE do solo. Destacando-se o condicionante enxofre quando associado a  bactéria Acidithiobacillus thiooxidans, como o mais eficiente para a redução do pH do solo. A  aplicação do condicionante enxofre + bactéria A. thiooxidans, associado a aplicação da lâmina  de lixiviação reduz o teor de Na trocável no solo. O biofertilizante NPK foi capaz de  proporcionar nutrientes ao solo e à planta, em especial, nitrogênio e cálcio, além de contribuir  para aumento do número de nódulos e N-total na parte aérea da planta. 


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  • The production of commercial crops, such as cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp), can be   limited by alkalinity and excess of soluble salts in soils. The correction of violation, in general,   is carried out with the use of conditioners such as plaster. Although it contributes to the   reduction of salts in the soil, gypsum does not reduce alkalinity. However, elemental sulfur,   when associated with a bacterium of the genus Acidithbacillus thiooxidans and applied in soils   with acidifying alkaline pH, is capable of promoting a pH reduction action. The objective of   this work was to reduce the soil pH through the use of conditioners and to increase the nutrient   contents in the soil as a function of the application of different doses of BNPK biofertilizer. The   study was carried out in a forest house at UFRPE, using a Fluvic Neosol (0-20 cm) collected in   the region of Ibimirim-PE. A completely randomized design (DIC) was used in a 3x3x2 + 1   factorial scheme, where the interactions between 3 types of conditioning (gypsum; sulfur +   bacteria and gypsum + sulfur + bacteria), 3 fertilizers (BNPK at doses 50, 100 and 150%), in   the absence and presence of Bradyrhizobium (BR 3267) and one more absolute control   treatment (with the absence of the treatments used), with 3 replications, totaling 57   experimental plots. Each experimental plot consisted of a pot (6 kg of soil) with a cowpea plant.   Variation analysis data were selected as the evaluation variation tests, while for qualitative tests   of averages were used in the Sisvar 5.0 statistical program. For the data referring to the final   soil and plant, these were compared to the treatment and information on Dunnett mean   comparison test (p<0.05) using the Statistics 7.0 software. With this, it is concluded that for the   evaluation conditions or time it is an active factor for the reduction of pH and EC of the soil.   Emphasizing the sulfur conditioning when associated with the bacterium Acidithiobac   thiooxidans, as more efficient for the reduction of soil pH. Application of the sulfur + bacterium   A. thiooxidans, associated with the application of the leaching blade reduces the exchangeable   Na content in the soil. The BNPK was capable of providing nutrients to the soil and the plant,   in particular, and calcium, in addition to contributing to the increase in the number of facilities   and total-N in the aerial part of the plant.  

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  • ROBSON HORTÊNCIO DE LIMA
  • Caracterização de perfis de regolito e formação de carbonatos em saprolitos derivados de gnaisse no semiárido de Pernambuco

  • Orientador : JEAN CHEYSON BARROS DOS SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO CARLOS DE AZEVEDO
  • JEAN CHEYSON BARROS DOS SANTOS
  • LUCAS RESMINI SARTOR
  • Data: 25/02/2022
    Ata de defesa assinada:

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  • O regolito, que engloba o solo e o saprolito, tem papel ecológico na relação entre espécies vegetais, ciclo da água subterrânea e processos geoquímicos relevantes para o ecossistema. As emissões de CO2 na atmosfera é fator de preocupação da sociedade, e o regolito é um reconhecido sumidouro. A formação de carbonatos “Mineral carbonationocorre naturalmente em regolitos por meio da reação do CO2 com produtos da dissolução de minerais, atuando potencialmente no sequestro de carbono. Na literatura é bem difundido a formação de carbonatos pelo intemperismo de rochas basálticas. No entanto, formulou-se nesse estudo a hipótese que perfis de regolito derivados de rochas metamórficas ácidas localizadas sob clima semiárido do estado de Pernambuco apresentam características geoquímicas, mineralógicas e estruturais que favorecem o processo de formação de carbonato no saprolito. O estudo se concentrou em três perfis de regolito equidistantes ao longo de 900 metros no município de Jataúba, inserido no domínio geomorfológico do Complexo da Borborema, estado de Pernambuco. Os solos e os saprolitos foram classificados, descritos morfologicamente, avaliados estruturalmente e coletados. Nas amostras deformadas e indeformadas coletadas de horizontes autóctones, foram feitas análises químicas e físicas de rotina, mineralógicas por difratometria de raios-X (DRX), geoquímicas por Fluorescência de raios-X (FRX) e micromorfológicas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) associada à espectroscopia por energia dispersiva de raios-X (EDS). Testes de campo demonstraram forte reação do saprolito ao HCl e a micromorfologia eletrônica mostrou precipitados cálcicos em volta de feldspatos em alteração. As estruturas compactas do horizonte sobrejacente ao saprolito e da rocha virtualmente preservada subjacente ao saprolito deve ter favorecido a formação de carbonatos pela manutenção da solução com H2CO3 em contato com os minerais em alteração. Em adição, os melanossomas ricos em biotita e plagioclásios herdados do gnaisse pelo saprolito, apresentam características mineralógicas e geoquímicas semelhantes as observadas em saprolitos de rochas básicas. Infere-se que a elevação dos teores de Ca2+, Na+, Mg2+ e H2CO3 na solução é favorecida pelo regime de chuvas + evapotranspiração e que a origem do CO2 necessário para a formação dos carbonatos em saprolitos seja atmosférico e pela respiração de microorganismos. O presente trabalho serve de base para futuros estudos estimarem a contribuição da formação de carbonatos em saprolitos do semiárido nordestino para o sequestro de CO2.


  • Mostrar Abstract
  • The regolith, which encompasses soil and saprolite, plays an ecological role in the relationship between plant species, groundwater cycle and geochemical processes relevant to the ecosystem. CO2 emissions into the atmosphere are a matter of concern for society, and regolith is a recognized sink. The formation of carbonates “mineral carbonation” occurs naturally in regoliths through reaction of CO2 with mineral dissolution products, potentially acting on carbon sequestration. In the literature, the formation of carbonates by the weathering of basaltic rocks is well known. However, in this study, our hypothesis is: Regolith profiles derived from acidic metamorphic rocks located under a semiarid climate in the state of Pernambuco have geochemical, mineralogical and structural characteristics that favor the process of carbonate formation in the saprolite. The study focused on three equidistant regolith profiles along 900 meters in the municipality of Jataúba, inserted in the geomorphological domain of the Borborema Complex, state of Pernambuco. Soils and saprolites were classified, morphologically described, structurally evaluated and collected. In the deformed and undisturbed samples collected from autochthonous horizons, chemical and physical analyzes, mineralogical analyzes by X-ray diffractometry (XRD), geochemical analyzes by X-ray fluorescence (FRX) and micromorphological analyzes by scanning electron microscopy (SEM) associated with energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) were performed. Field tests showed a strong reaction of saprolite to HCl and electron micromorphology showed calcium precipitates around altered feldspars. The compact structures of the horizon overlying the saprolite and the virtually preserved rock underlying the saprolite must have favored the formation of carbonates by keeping the H2CO3 solution in contact with the altered minerals. In addition, the biotite and plagioclase-rich melanosomes inherited from the gneiss by the saprolite have mineralogical and geochemical characteristics similar to those observed in basic rock saprolites. We infer that the increase in the levels of Ca2+, Na+, Mg2+ and H2CO3 in the solution is favored by the regime of rainfall + evapotranspiration and that the origin of the CO2 necessary for the formation of carbonates in saprolites is atmospheric and by respiration of microorganisms. The present work serves as a reference for future studies to estimate the contribution of carbonate formation in saprolites from the northeastern semi-arid region to CO2 sequestration.

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  • ALISON JOSÉ DA SILVA
  • Índices de agregação de solos: influência da fração areia

  • Orientador : BRIVALDO GOMES DE ALMEIDA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BRIVALDO GOMES DE ALMEIDA
  • BRUNO CAMPOS MANTOVANELLI
  • MONALIZA ALVES DOS SANTOS
  • Data: 25/02/2022
    Ata de defesa assinada:

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  • A estruturação do solo refere-se ao arranjo de suas partículas minerais que formam pequenas estruturas (agregados), geradas a partir de uma complexa interação entre os agentes físicos, químicos e biológicos. A condição estrutural do solo tem sido quantificada por meio do tamanho e estado dos agregados, por intermédio dos índices de agregação; parâmetros calculados a partir de dados gerados em ensaios que medem a capacidade do agregado em resistir à energia de ruptura aplicada. Nos cálculos desses parâmetros, ainda não há um consenso sobre a contribuição da fração areia nos índices de agregação, bem como se ela deve ser descontada nos cálculos, em função da participação dessas partículas no processo de agregação do solo. Desse modo, o objetivo desta pesquisa foi avaliar a contribuição da fração grosseira (cascalho + areia) nos índices de agregação do solo. Para isso foiselecionada uma área cultivada com cana-de-açúcar na Estação Experimental de Cana-de-Açúcar de Carpina. Coletaram-se amostras com estrutura preservada, para os ensaios de estabilidade de agregados; e parte destas, convertida à terra fina seca ao ar, foi destinada aos ensaios físicos e químicos de caracterização do solo. Realizaram-se os ensaios de estabilidade de agregados pelas vias seca e úmida e, ao final do processo, realizou-se a dispersão dos agregados para separação da fração areia e cascalho. Os cálculos dos índices de agregação, diâmetro médio ponderado (DMP), diâmetro médio geométrico (DMG) e estabilidade de agregados (IEA1 e IEA2), foram realizados com e sem a massa da fração grosseira dos agregados para fins de comparação. O solo avaliado, apesar da textura franco arenosa, apresentou boa agregação e estabilidade, de forma que a remoção da fração areia promoveu pequenas alterações e não significativas, nos índices DMP, DMG e IEA1; porém no IEA2 houve diferença significativa. Assim, as correções das partículas grosseiras não promoveram alterações coerentes nas correlações entre os índices de agregação e os atributos de caracterização do solo, reforçando que, nas condições desse estudo, não se recomenda tais correções.


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  • Soil structuring refers to the arrangement of its mineral particles that form small structures (aggregates), generated from a complex interaction between physical, chemical and biological agents. The soil structural condition has been quantified through the size and state of the aggregates, through the aggregation indices; parameters calculated from data generated in tests that measure the aggregate ability to resist the applied rupture energy. In the calculations of these parameters, there is still no consensus on the contribution of the sand fraction to the aggregation indices, as well as whether it should be discounted in the calculations, depending on these particles’ participation in the soil aggregation process. Thus, the objective of this research was to evaluate the contribution of the coarse fraction (gravel + sand) in the soil aggregation indices. For this, an area cultivated with sugarcane was selected at the Carpina Sugarcane Experimental Station. Soil samples with preserved structure were collected for aggregate stability analysis; and part of these, converted to air-dried fine earth, were destined to the soil physical and chemical characterization. Aggregate stability analysis was carried out by the dry and wet methods, and, at the end of the process, the aggregates were dispersed to separate the sand and gravel fraction. The calculations of aggregation indices, weighted mean diameter (DMP), geometric mean diameter (DMG) and aggregate stability (IEA1 and IEA2), were performed with and without the coarse fraction mass of the aggregates to comparing each other. The evaluated soil, despite its sandy loam texture, showed good aggregation and stability, so that the removal of the sand fraction promoted small and non-significant changes in the DMP, DMG and IEA1 indices; however, in IEA2 there was significant difference. Thus, the coarse particle corrections did not promote coherent changes in the correlations between the aggregation indices and the soil characterization attributes, reinforcing that, under the conditions of this study, such corrections are not recommended.

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  • JAKSON DOS SANTOS NASCIMENTO
  • Fitomineração induzida de níquel, cromo e cobalto em solo ultramáfico tratado com ácido cítrico

  • Orientador : CLISTENES WILLIAMS ARAUJO DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CAROLINE MIRANDA BIONDI
  • CLISTENES WILLIAMS ARAUJO DO NASCIMENTO
  • KARINA PATRICIA VIEIRA DA CUNHA
  • Data: 25/02/2022
    Ata de defesa assinada:

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  • Solos ultramáficos são oriundos do intemperismo de rochas ultrabásicas, ricas em minerais máficos e minerais silicatados ferromagnesianos. Devido à dificuldade de desenvolvimento de culturas agrícolas nessas áreas, existe uma oportunidade de fitominerar comercialmente esses solos para produzir uma biomassa que pode ser usada para gerar um biominério, o que tem sido feito com o uso de plantas hiperacumuladoras. Espécies vegetais não acumuladoras mas com alta produção de biomassa podem ser induzidas quimicamente por agentes quelantes a mobilizar metais do solo para a parte aérea, prática comum em fitoextração de solos contaminados, mas não testada para fitomineração. Neste sentido, o presente estudo teve como objetivo avaliar os efeitos do ácido cítrico na extração induzida de Ni, Cr e Co por plantas de milho (Zea mays) cultivadas em solo ultramáfico e determinar a redistribuição desses metais entre frações do solo em decorrência da aplicação do ácido. Ênfase foi dada ao elemento Ni em relação a fitomineração, em função do elevado valor comercial deste metal e da possibilidade de sua reciclagem a partir da biomassa vegetal. O experimento foi conduzido em casa de vegetação com aplicação de ácido cítrico ao solo nas concentrações de 0, 5, 10, 20 e 40 mmol kg-1 de solo, em três cultivos sucessivos. Os resultados mostraram que nos três cultivos os teores disponíveis de Ni, Cr e Co aumentaram pela aplicação das doses do ácido cítrico. A extração sequencial mostrou que o ácido aumentou os percentuais de Ni e Co na fração trocável do solo. O quelante não teve efeito sobre os teores disponíveis de Cr, que estava retido principalmente na fração residual. A aplicação do ácido cítrico nas doses de 20 e 40 mmol kg-1
    de solo resultou nas maiores concentrações de Ni na parte aérea das plantas, não havendo diferença significativa entre estas doses. Portanto, 20 mmol kg-1 foi considerada a dose recomendada para indução da acumulação de Ni pelas plantas. Apesar dos teores consideravelmente elevados de Ni na parte aérea (500-600 mg kg-1), a fitomineração induzida usando plantas de milho, para as condições e solo do presente trabalho, não é uma alternativa ao uso de hiperacumuladoras devido às baixas concentrações na parte aérea.


  • Mostrar Abstract
  • Ultramafic soils originate from the weathering of ultrabasic rocks, rich in mafic minerals and ferromagnesian silicate minerals. Due to the difficulty of developing agriculture in these areas, there is an opportunity to commercially phytomine ultramafic soils to produce a biomass that can generate a bio-ore, Hyperaccumulator plants have been used to this aim. However, nonaccumulating plant species with high biomass production can be chemically induced by chelating agents to mobilize metals from the soil to the shoot, a common practice in phytoextraction from contaminated soils, but not tested for phytomining yet. In this sense, the present study aimed to evaluate the effects of citric acid on the induced extraction of Ni, Cr and Co by maize plants (Zea mays) cultivated in an ultramafic soil and to determine the redistribution of these metals between soil fractions as a result of the application of the acid. Emphasis was given to the element Ni, due to the high commercial value of this metal and the possibility of its recycling from plant biomass. The experiment was carried out in a greenhouse with application of citric acid to the soil at concentrations of 0, 5, 10, 20 and 40 mmol kg-1 of soil, in three successive croppings. The results showed that the available concentrations of Ni, Cr and Co increased by the rates of citric acid after each of the croppings. The sequential extraction showed that the acid increased the percentages of Ni and Co in the exchangeable fraction of the soil. The chelator had no effect on the available concentrations of Cr, which was mainly retained in the residual fraction. The application of citric acid at doses of 20 and 40 mmol kg-1 of soil resulted in the highest concentrations of Ni in the aerial part of the plants, with no significant difference between these two rates. Therefore, 20 mmol kg-1 recommended to induce Ni phytoaccumulation. Despite the considerably high Ni concentrations in the shoots (500-600 mg kg-1), assisted phytomining using maize plants, for the soil and concentrations tested here, is not an alternative to the use of hyperaccumulators due to the low Ni shoot concentrations.

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  • JOSÉ ALFREDO NUNES
  • AVALIAÇÃO VISUAL DA ESTRUTURA DO SOLO EM ÁREA PRODUTORA DE CANA-DE-AÇÚCAR COM DIFERENTES MANEJOS AGRÍCOLAS

  • Orientador : EDIVAN RODRIGUES DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADEMIR DE OLIVEIRA FERREIRA
  • EDIVAN RODRIGUES DE SOUZA
  • RACHEL MUYLAERT LOCKS GUIMARÃES
  • Data: 04/03/2022
    Ata de defesa assinada:

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  • Avaliar a estrutura do solo é importante para identificar as consequências dos manejos agrícolas, especialmente pela correlação estreita entre a estrutura do solo e os atributos que expressam o arranjo poroso do solo e sua relação com armazenamento de água e trocas gasosas. O tipo de manejo utilizado no cultivo de cana-de-açúcar interfere na estrutura do solo e deve ser avaliado por um método prático, confiável e de fácil reprodutibilidade. Nesse sentido, percebe-se na literatura uma lacuna de investigações sobre esses métodos em solos de áreas produtoras de cana-de-açúcar no Nordeste. Sendo assim, este trabalho investigou a metodologia da avaliação visual da estrutura do solo em áreas de cultivo de cana-de-açúcar com diferentes manejos agrícolas no Nordeste brasileiro. Para tanto, foram realizadas coletas na usina Miriri Bioenergia e Alimentos S/A, produtora de cana-de-açúcar, localizada na mesorregião da zona da mata paraibana, pertencente ao município de Santa Rita, no estado da Paraíba. Foram amostrados cinco diferentes manejos: VN - Vegetação nativa; IR50 - Cultivo de cana-de-açúcar irrigado com 50% da Evapotranspiração (ETc); IR50V - Cultivo de cana-de-açúcar irrigado com 50% da ETc + aplicação de vinhaça; Sq - Cultivo de cana-de-açúcar em sequeiro; SqV Cultivo de cana-de-açúcar em sequeiro com aplicação de vinhaça. Os manejos foram amostrados na linha (L) de cultivo e na entrelinha (EL), com exceção da Área de vegetação nativa conservada com 5 repetições, totalizando 45 pontos de coleta. Os pontos de coletas consistiram de mini trincheiras (20 x 25 x 25 cm), com amostragens de solos deformado e indeformado nas camadas de 0-10 e de 10-20 cm para determinações de atributos físicos (granulometria, argila dispersa em água, índices de floculação e dispersão, densidade do solo, densidade de partículas, porosidade total, estabilidade de agregados, condutividade hidráulica e resistência do solo a penetração) e químicos (pH, Ca2+ , Mg2+ , Na+ ,K + e Al 3+ trocáveis, H+Al, capacidade de troca catiônica (CTC), soma de bases (SB), condutividade elétrica do extrato de saturação e potencial osmótico das solução do solo). Para a determinação da Visual Evaluation of Soil Structure (VESS), os escores ou notas de 1 a 5 foram atribuídos aos blocos indeformados coletados nas mini-trincheiras. Para análise dos dados, utilizou-se da ANOVA, teste de comparação de médias de Scott- Knott (p <0,05) e correlação de Pearson. Na análise da VESS, não houve diferença significativa para os manejos estudados. Os valores baixos na VESS sugerem uma condição estrutural adequada para os manejos avaliados. Todas as varáveis analisadas mostraram diferenças significativas entre linhas de plantio e entrelinha. Por meio da correlação de Pearson ficou demonstrada a relação direta entre o VESS e os atributos físicos, com correlação significativa, positivas com a resistência do solo a penetração de raízes e negativas com a porosidade total e condutividade hidráulica saturada. Foi possível identificar que há diferença do local de amostragem: linha e entre linha. Dessa forma, os resultados encontrados na linha de plantio indicam que, quando se faz o uso do tráfego controlado de máquinas, esses locais são menos afetados e proporcionam melhores condições para o estabelecimento da cultura ao longo do seu ciclo produtivo. Por fim, o método de VESS pode ser usado por produtores e técnicos de campo em áreas de produção de cana-de-açúcar na região nordeste do Brasil, como uma ferramenta para o monitoramento da estrutura do solo e definição de estratégias para melhorias ou manutenção dessas áreas.


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  • This part will be add after defense

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  • ANA LUIZA DA SILVA COSTA
  • Características de bactérias naturalmente estabelecidas em solos de manguezal contaminados por mercúrio

  • Orientador : CAROLINE MIRANDA BIONDI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CAROLINE MIRANDA BIONDI
  • ANA DOLORES SANTIAGO DE FREITAS
  • SIMONE APARECIDA DA SILVA LINS
  • Data: 04/08/2022
    Ata de defesa assinada:

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  • Os manguezais desempenham um papel importante na atenuação de desastres ambientais, como tempestades e erosão. É uma importante área de desova e berçário para biota marinha. Além disso, se destaca no potencial de armazenamento de carbono e ampla diversidade microbiana. Apesar de tamanha importância, as áreas de manguezal vêm sofrendo grande desequilíbrio ambiental provocado por atividades humanas, principalmente a alta carga de contaminantes orgânicos e inorgânicos, que provocam alterações nos parâmetros físico-químicos, geoquímicos e biológico desse ecossistema. As amostras de solo utilizadas neste estudo (P1 e P2) foram coletadas no manguezal do estuário do Rio Botafogo, localizado em Itamaracá, Pernambuco, Brasil. Esse estuário se destaca pelas maiores concentrações de mercúrio (Hg) registradas no litoral brasileiro, provocadas por descarte inadequado de resíduos de uma antiga fábrica de cloro-soda instalada na região. O objetivo da pesquisa é isolar e caracterizar morfologicamente bactérias de solos contaminados com Hg coletados no estuário do Rio Botafogo. E, além disso, testar a resistência desses isolados a diferentes concentrações de Hg inorgânico (iHg) no meio de cultivo. Para isso foram utilizadas amostras coletadas no estuário do Rio Botafogo, Itamaracá, PE. As amostras de solo foram submetidas a análises de pH, Eh, MOS, granulometria e Hg total. Foi adotado o processo de isolamento de bactérias em meio de cultura Luria Bertani (LB), enriquecido com Hg, na forma de HgCl2, nas doses 0; 2,5; 5; 10; 50 e 100 mg L-1. Foram obtido um total de 115 isolados, que foram submetidos a caracterização morfológica, molecular e teste de gram. As cepas resistentes a concentração de 100 mg L-1 de Hg em meio sólido (11 isolados) foram submetidas a testes de concentrações inibitórias mínimas (CIMs), resultando em CIMs entre 50 e 100 mg L-1. As cepas que apresentaram as maiores CIMs foram isoladas da amostra de solo com maior teor de Hg total. Os isolados mais resistentes ao Hg foram identificados com base na região 16S rRNA e apresentaram maior similaridade com os gêneros Enterococcus, Bacillus e Pseudomonas.


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  • Mangroves act important role in environment because operate as mitigating place in case of environmental disasters such as storms or erosion. These ecosystems are an important spawning area and nursery for marine biota. Beyond that, acts as key role in carbon capture and have a wide microbial diversity. Despite that importance, mangroves ecosystems have been adversely affected by human activities, primarily the high load of organic and inorganic contaminants. These activities are responsible for changes in the physical-chemical, geochemical and biological parameters of this ecosystem. The soil samples used in this study (P1 and P2) were collected in the mangrove swamp of the Botafogo River estuary, located in Itamaracá, Pernambuco, Brazil. This estuary has the worst mercury contamination rates recorded on the entire Brazilian coast, this pollution was caused by improper waste disposal from an old chlorine-soda factory installed in the region, named Brazilian agrochemical (Agroquímica do Brasil). Soil sample collection were analyzed in laboratory and provided results of pH levels, Eh (redox potential), Soil Organic Matter (SOM) and Granulometry. The purpose of the research is to isolate and morphologically characterize bacteria from soils contaminated with mercury (Hg) collected in the Botafogo River estuary. And, in addition, to test the resistance of these Bacterial isolation to different concentrations of inorganic mercury (Hg) in culture media. For this, the process of isolation of bacteria was adopted in selective rich medium with Hg, in the form of HgCl2, in doses 0; 2.5; 5; 10; 50 and 100 mg L-1. Luria-Bertani broth was adopted in this study. As a result, a total of 115 isolation were obtained, which were submitted to morphological and molecular characterization and gram stain. Bacterial strain resistant to a concentration of 100 mg L-1 of iHg in solid medium (11 isolation) were submitted to minimal inhibitory concentrations (MICs) tests, resulting in MICs between 50 and 100 mg L-1. The strains that showed the highest MICs were isolated from the soil sample with the highest Hg concentrations. The isolation most resistant to iHg were identified based on the 16S rRNA region and showed greater similarity to the genus Enterococcus, Bacillus and Pseudomonas.

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  • STELLA JORGE DE CARVALHO NETA
  • Amenização do estresse salino em milho inoculado com bactérias promotoras de crescimento de plantas e fungo micorrízico arbuscular

  • Orientador : GISELLE GOMES MONTEIRO FRACETTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GISELLE GOMES MONTEIRO FRACETTO
  • EDIVAN RODRIGUES DE SOUZA
  • ARTHUR PRUDÊNCIO DE ARAÚJO PEREIRA
  • Data: 31/08/2022
    Ata de defesa assinada:

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  • O milho (Zea mays L.) é um dos grãos mais consumidos no mundo, e além de serem usados para alimentação humana e animal, se destaca na indústria de matriz energética. Diante da degradação e salinização dos solos, é necessário a busca de tecnologias sustentáveis que ajude a adaptação e tolerância do milho e de demais plantas de interesse econômico as vastas condições edafoclimáticas limitantes. Em face aos problemas limitantes do solo salino, essa pesquisa objetivou estudar o comportamento de 24 cepas de bactéria promotoras de crescimento de plantas (BPCP), isoladas de uma lagoa temporário do semiárido, em diminuir danos causados por estresse salino, beneficiando o desempenho agronômico das plantas de milho e favorecendo a associação simbiótica tripartite entre o fungo micorrízico arbuscular (FMA) (Rhizophagus clarus) e planta de milho (IPA CMS 36). Para isso, as BPCP foram testadas em meio halofílico para confirmar seu potencial de tolerância a salinidade, selecionando os 10 isolados que apresentaram melhor desempenho. Posteriormente, foi realizado um experimento em substrato autoclavado em casa de vegetação por 60 dias a fim de verificar o potencial de promoção de crescimento in vivo, bem como, os teores de pigmentos fotossintéticos foliares e parâmetros da emissão da fluorescência da clorofila a (Fluorescência inicial [F0]; Fluorescência variável [Fv]; Fuorescência máxima [Fm]; Fluxo de elétrons do PSII [Fv/Fm]; Eficiência quântica por centro de reação [Et0/CR]) das bactérias selecionadas do teste de halotolerância em diferentes concentrações salina (0, 40, 80 mM). Desse experimento, foram selecionadas as bactérias 28-7; 43; 46-1; 70; e 79-1, as quais demonstraram maiores parâmetros biométricos e as bactérias 24-1; 46-1; 52; e 70, as quais apresentaram os melhores desempenhos de parâmetros fotossintéticos. As bactérias 28-7; 43; 46-1; 70; e 79-1 foram utilizadas em um segundo experimento com duração de 49 dias, obedecendo o mesmo padrão do primeiro experimento e submetendo os tratamentos a diferentes concentrações salinas (0, 40, 80 mM). Neste experimento, foi realizado a co-inoculação de Rhizophagus clarus, a fim de avaliar a biomassa das plantas, os teores de nutrientes acumulados no tecido vegetal e taxa de colonização das raízes pelo FMA. O maior acréscimo de biomassa foi observado para as bactérias 41-6; 70 e; 79-1 em consórcio com o fungo. Para os teores de nutrientes, osresultados sugerem uma maior tolerância das plantas de milho ao estresse salino por meio da osmoregulação mediada pelos microrganismos proporcionados pelas bactérias 28-7; 46-1; 70; 79-1 co-inoculadas com o fungo R. clarus. Os resultados alcançados por essa pesquisa aceitam a hipótese inicial levantada que BPCP ajudam a aliviar os sintomas causados pelo estresse salino e favorecem a simbiose entre planta-fungo, estabelecendo uma relação de sinergia tripartite entre planta-fungo e bactéria. Dessa forma, evidencia o potencial biotecnológico dos microrganismos para a bioproteção e biofertilização de plantas em solos afetados por sais.


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  • Corn (Zea mays L.) is one of the most consumed grains in the world, and in addition to being used for human and animal food, it stands out in the energy matrix industry. Faced with the degradation and salinization of soils, it is necessary to search for sustainable technologies that help the adaptation and tolerance of corn and other plants of economic interest to the vast limiting edaphoclimatic conditions. In view of the limiting problems of saline soil, this research aimed to study the behavior of 24 plant growth-promoting bacteria (PGPB) strains, isolated from a temporary semi-arid pond, in reducing damage caused by saline stress, benefiting the agronomic performance of the plants. corn plants and favoring the tripartite symbiotic association between the arbuscular mycorrhizal fungus (AMF) (Rhizophagus clarus) and the corn plant (IPA CMS 36). For this, the PGPB were tested in a halophilic medium to confirm their salinity tolerance potential, selecting the 10 isolates that presented the best performance. Subsequently, an experiment was carried out in an autoclaved substrate in a greenhouse for 60 days in order to verify the potential for promoting growth in vivo, as well as the levels of leaf photosynthetic pigments and parameters of chlorophyll a fluorescence emission (Initial Fluorescence [F0]; Variable fluorescence [Fv]; Maximum fluorescence [Fm]; PSII electron flux [Fv/Fm]; Quantum efficiency per reaction center [Et0/CR]) of bacteria selected from the halotolerance test at different saline concentrations (0, 40, 80 mM). From this experiment, bacteria 28-7 were selected; 43; 46-1; 70; and 79-1, which showed higher biometric parameters and bacteria 24-1; 46-1; 52; and 70, which showed the best performance of photosynthetic parameters. Bacteria 28-7; 43; 46-1; 70; and 79-1 were used in a second experiment lasting 49 days, following the same pattern as the first experiment and submitting the treatments to different saline concentrations (0, 40, 80 mM). In this experiment, the co-inoculation of Rhizophagus clarus was carried out in order to evaluate the plant biomass, the levels of nutrients accumulated in the plant tissue and the rate of colonization of the roots by AMF. The greatest increase in biomass was observed for bacteria 41-6; 70 and; 79-1 in consortium with the fungus. For nutrient contents, the results suggest a greater tolerance of corn plants to salt stress through osmoregulation mediated by microorganisms provided by bacteria 28-7; 46-1; 70; 79-1 co- inoculated with the fungus R. clarus. The results achieved by this research accept the initial hypothesis raised that PGPB help to alleviate the symptoms caused by saline stress and favor the symbiosis between plant-fungus, establishing a tripartite synergy relationship between plant-fungus and bacteria. Thus, it highlights the biotechnological potential of microorganisms for the bioprotection and biofertilization of plants in soils affected by salts.

Teses
1
  • AUGUSTO CESAR DE ARRUDA SANTANA
  • Inoculação com bactérias promotoras de crescimento e consorciação com leguminosas: alternativas de aporte de nitrogênio para o cultivo de cana-de-açúcar

  • Orientador : ANA DOLORES SANTIAGO DE FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA DOLORES SANTIAGO DE FREITAS
  • PAULO IVAN FERNANDES JÚNIOR
  • EVERARDO VALADARES DE SA BARRETTO SAMPAIO
  • ARTHUR PRUDÊNCIO DE ARAÚJO PEREIRA
  • PEDRO HENRIQUE NEVES DE SOUZA
  • Data: 15/02/2022
    Ata de defesa assinada:

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  • A adoção de tecnologias que utilizem o processo de fixação biológica de nitrogênio (FBN)
    podem contribuir para uma agricultura de baixo carbono, por garantir aportes desse nutriente com
    substituição ou redução do uso de insumos dependentes de energia fóssil para sua produção. Neste
    sentido, consórcios com leguminosas nodulantes e inoculação com bactérias promotoras de crescimento
    em plantas (BPCP) são práticas que têm potencial de aportar N aos sistemas de cultivo, possibilitando
    ganhos produtivos e ambientais. Com base nisto, o objetivo desta pesquisa foi avaliar o efeito da adoção
    dessas duas tecnologias sobre o desenvolvimento, a produtividade, o balanço de N e a renda de cultivos
    de cana-de-açúcar em duas regiões produtoras do Nordeste do Brasil. Foram avaliados o efeito da
    inoculação com diferentes bactérias promotoras de crescimento sobre o desenvolvimento e
    características histológicas das raízes de mudas de cana-de-açúcar (variedade RB92579); o efeito da
    inoculação com diferentes bactérias promotoras de crescimento e do consórcio com leguminosas
    nodulantes sobre o balanço de N (quantidades fixadas versus quantidades exportadas de N) sobre o
    desenvolvimento e a produtividade agrícola e industrial da cana-de-açúcar (variedade RB92579); a
    produtividade de grãos das leguminosas consorciadas com a cana e estimar os benefícios econômicos
    dos diferentes sistemas de cultivo em duas regiões produtoras do Nordeste do Brasil. Para isto, foram
    montados três experimento, sendo um em casa de vegetação e dois experimentos que foram replicados
    em campo em dois locais diferentes, a Estação Experimental de Cana-de-açúcar do Carpina (EECAC),
    no município de Carpina, PE, e outro Usina Miriri, no municípiop de Rio Rinto, PB. No primeiro
    experimento a cana-de-açúcar foi cultivada em tubetes contendto substrato inerte e estéril, recebendo
    inoculações com bactérias diazotróficas endofíticas previamente isoladas de cana-de-açúcar, em
    condições monoxênicas, ou sem inoculação com adubação nitrogenada mineral ou sem inoculação e
    sem adubação. As estirpes bacterianas utilizadas foram IPA CC23- (Paenibacillus sp.), IPA CF62
    (Paenibacillus sp.) e IPA CC44 (Burkholderia sp.). Os tratamentos foram distribuídos em blocos
    casualizados com 4 repetições, sendo avaliados atributos biométricos e histológicos das mudas Os
    experimentos em campo foram conduzidos em arranjo fatoria utilizando um delineamento em blocos
    casualizados; em que os tratamentos corresponderam ao consórcio da cana-de-açúcar com diferentes
    espécies de leguminosas produtoras de grãos (feijão-caupi e amendoim em ambos os experimentos, e
    também soja, apenas em um dos experimentos) e diferentes fontes de N para a cultura da cana-de-açúcar
    (inoculação com a estirpe de bactéria diazotrófica IPA CF62, inoculação com o mix de bactérias
    diazotróficas da Embrapa e fertilizante mineral). Foram incluídos tratamentos controle sem leguminosas
    consorciadas (cultivo solteiro) e controle sem aplicação de fonte de N no sulco da cana-de-açúcar.
    Nesses experimentos em campo foram avaliados a simbiose das leguminosas (nodulação natural e
    quantidade de N fixado), a produção de grãos, o balanço de N e o rendimento econômicos das
    leguminosas, nos diferentes sistemas. Também foram avaliados atributos biométricos no decorrer do
    tempo de cultivo, contribuições da FBN e da transferência de N fixado, produção de biomassa,
    produtividade agrícola e industrial da cana-de-açúcar, além do retorno econômico dos manejos
    adotados. Em tubetes, foi observado que as mudas de cana que receberam adubação nitrogenada
    produziram mais biomassa, seguidas pelas mudas inoculadas com as estirpes IPA CF62 e IPA CF44.
    Aspectos histológicos como densidades de pelos radiculares foram influenciados pela inoculação das
    estirpes IPA CF62 e IPA CF44. As estirpes estudadas apresentaram maiores promoção de cresciemento
    em relação aos demais tratamentos. Em relação as leguminosas o feijão-caupi apresentou uma maior
    contribuição da FBN, maior produção de biomassa e grãos e consequentemente e maior retorno
    econômico. Na cultura da cana-de-açúcar o consorcio com feijão-caupi associado com a inoculação com
    a estirpe IPACF62 apresentou maiores retornos econômicos. A utilização das tecnologias estudadas é
    promissora para um cultivo mais sustentável da cana-de-açúcar.


  • Mostrar Abstract
  • The adoption of technologies that use the process of biological nitrogen fixation (BNF) can contribute to
    low carbon agriculture, by guaranteeing inputs of this nutrient with substitution or reduction of the use of inputs
    dependent on fossil energy for its production. In this sense, consortia with nodulating legumes and inoculation
    with plant growth-promoting bacteria (GPCP) are practices that have the potential to contribute N to cropping
    systems, enabling productive and environmental gains. Based on this, the objective of this research was to evaluate the effect of adopting these two technologies on the development, productivity, N balance and income of sugarcane crops in two producing regions in Northeast Brazil. The effect of inoculation with different growth-promoting bacteria on the development and histological characteristics of the roots of sugarcane seedlings (variety RB92579); the effect of inoculation with different growth-promoting bacteria and intercropping with nodulating legumes on the N balance (fixed amounts versus exported amounts of N) on the development and agricultural and industrial productivity of sugarcane (variety RB92579); grain yield of legumes intercropped with sugarcane and to estimate the economic benefits of different cropping systems in two producing regions in Northeast Brazil. For this, three experiments were set up, one in a greenhouse and two experiments that were replicated in the field in two different locations, the Sugarcane Experimental Station of Carpina (EECAC), in the municipality of Carpina, PE, and another Usina Miriri, in the municipalityp of Rio Rinto, PB. In the first experiment, sugarcane was cultivated in
    tubes containing an inert and sterile substrate, receiving inoculations with endophytic diazotrophic bacteria
    previously isolated from sugarcane, under monoxenic conditions, or without inoculation with mineral nitrogen
    fertilization or without inoculation and without fertilizing. The bacterial strains used were IPA CC23-
    (Paenibacillus sp.), IPA CF62 (Paenibacillus sp.) and IPA CC44 (Burkholderia sp.). The treatments were
    distributed in randomized blocks with 4 replications, being evaluated biometric and histological attributes of the
    seedlings. Field experiments were carried out in a factorial arrangement using a randomized block design; in which the treatments corresponded to the intercropping of sugarcane with different grain-producing leguminous species (cowpea and peanut in both experiments, and also soybean, only in one of the experiments) and different N sources for the crop from sugarcane (inoculation with the diazotrophic bacteria strain IPA CF62, inoculation with Embrapa's mix of diazotrophic bacteria and mineral fertilizer). Control treatments without intercropped legumes (single cultivation) and control without application of N source in the sugarcane furrow were included. In these field experiments, legume symbiosis (natural nodulation and amount of fixed N), grain yield, N balance and legume economic yield were evaluated in different systems. Biometric attributes were also evaluated during the time of cultivation, contributions of FBN and the transfer of fixed N, biomass production, agricultural and industrial productivity of sugarcane, in addition to the economic return of the adopted managements. In tubes, it was observed that sugarcane seedlings that received nitrogen fertilization produced more biomass, followed by seedlings inoculated with the strains IPA CF62 and IPA CF44. Histological aspects such as root hair densities were influenced by the inoculation of IPA CF62 and IPA CF44 strains. The studied strains showed greater growth promotion in relation to the other treatments. In relation to legumes, cowpea presented a greater contribution of FBN, greater production of biomass and grains and, consequently, greater economic return. In sugarcane, intercropping with cowpea associated with inoculation with the IPACF62 strain showed higher economic returns. The use of the technologies studied is promising for a more sustainable cultivation of sugarcane.

2
  • EMANUELLE MARIA DA SILVA
  • Revegetação com espécies nativas da Caatinga e alterações nas propriedades de solo degradado no semiárido de Pernambuco

  • Orientador : MARIA BETANIA GALVAO DOS SANTOS FREIRE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA BETANIA GALVAO DOS SANTOS FREIRE
  • MATEUS ROSAS RIBEIRO FILHO
  • GISELLE GOMES MONTEIRO FRACETTO
  • LUIZ GUILHERME MEDEIROS PESSOA
  • HIDELBLANDI FARIAS DE MELO
  • Data: 28/03/2022
    Ata de defesa assinada:

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  • Mudanças no uso do solo tem provocado a degradação de extensas áreas no semiárido do Nordeste do Brasil, que, associada com os baixos índices e má distribuição da precipitação pluvial e elevada evapotranspiração, pode favorecer o acúmulo de sais no solo, apresentando uma série de estressores para as plantas e aumentando o risco de desertificação. Com a revegetação dessas áreas seria possível manter o equilíbrio ambiental neste ecossistema tão suscetível à degradação. Espécies nativas, devido ao seu alto grau de resiliência, têm potencial para uso em condições de estresse hídrico e salino, além de serem um importante regulador do clima, da biodiversidade, dos ciclos biogeoquímicos e das propriedades físicas, químicas e biológicas do solo. Porém, poucos estudos são realizados com estas espécies, principalmente em condições de campo e quanto a suas respostas bioquímicas para atenuação dos estresses abióticos. Assim, com o objetivo de avaliar o potencial de espécies nativas na recuperação de um solo salino no semiárido de Pernambuco, um experimento foi montado em blocos casualizados, com oito tratamentos (cultivo de seis espécies nativas, de Atriplex nummularia L., e o tratamento sem cultivo de planta), em quatro repetições. Amostras de solo foram coletadas, em diferentes tempos, totalizando 48 meses de acompanhamento, em diferentes profundidades (0-5, 5-25 e 25-50 cm) para avaliar alterações nos atributos físicos e químicos do solo, e 0-20 cm para avaliar alterações nos atributos microbiológicos. E, apenas ao final do acompanhamento em campo, foram coletadas folhas do terço médio das plantas, para a realização das análises bioquímicas. Os resultados foram submetidos à análise de variância e, quando significativos, suas médias foram testadas pelo teste de Tukey (p < 0,05) e o coeficiente de correlação de Pearson foi calculado para identificar relações entre a salinidade e os atributos biológicos do solo. Os resultados mostraram que o uso de espécies arbóreas da Caatinga, como Catingueira, Mulungu e Pau Ferro, foram mais eficientes na melhoria dos atributos físicos do solo, sobretudo condutividade hidráulica (Ksat) e porosidade total (P), melhorando a permeabilidade do solo. Os valores de condutividade elétrica (CE), relação de adsorção de sódio (RAS) e porcentagem de sódio trocável (PST) permaneceram acima dos usados para classificar os solos como salinos e/ou sódicos, indicando que nenhuma espécie foi eficiente na atenuação da salinidade do solo, sendo necessário mais tempo de acompanhamento. O Na+ trocável e a CE podem afetar negativamente o teor de carbono orgânico total (COT) e a atividade das enzimas β-Glucosidase e Urease. As espécies nativas podem se adaptar à salinidade, apresentando um sistema de defesa enzimático e não enzimático eficientes, e neste estudo tiveram desempenho superior à Atriplex nummularia. O Umbuzeiro apresentou o sistema de defesa antioxidante enzimático mais eficiente, com altas produções das enzimas superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e ascorbato peroxidase (APX), enquanto Aroeira e Pau-Ferro apresentaram um sistema de defesa antioxidante não enzimático mais eficiente, acumulando prolina e carboidratos solúveis que auxiliam no ajustamento osmótico.


  • Mostrar Abstract
  • Land use changes have caused degradation of extensive areas in the semiarid region of Northeast Brazil. Associated with low rates and poor distribution of rainfall and high evapotranspiration, this can favor the accumulation of salts in soil, by stressors for plants and increasing the desertification risk. With the revegetation of these areas, it would be possible to maintain the environmental balance in this ecosystem that is so susceptible to degradation. Native species, due to their high degree of resilience, have potential for use under water and saline stress conditions, in addition to being an important regulator of climate, biodiversity, biogeochemical cycles and the physical, chemical and biological properties of the soil, however few studies are carried out with these, mainly under field conditions and regarding their biochemical responses to attenuate abiotic stresses. Thus, with the objective of evaluating the potential of native species in the recovery of a saline soil in the semiarid region of Pernambuco, an experiment was set up in randomized blocks, with eight treatments (cultivation of six native species and Atriplex nummularia L., and the treatment without cultivation of plant) in four replications. Soil samples were collected at different times, totaling 48 months of follow-up, at different depths (0-5, 5-25 and 25-50 cm) to assess changes in physical and chemical soil attributes, and 0-20 cm for evaluate changes in microbiological attributes. And leaves were collected from the middle third of the plants, for biochemical analysis at the end of field monitoring . The results were subjected to analysis of variance and when significant, their means were tested by Tukey's test (p < 0.05) and Pearson's correlation coefficient was calculated to identify relationships between salinity and biological attributes of the soil. The results showed that the use of Caatinga tree species, such as Catingueira, Mulungu and Pau Ferro, were more efficient in improving the physical attributes of the soil, especially hydraulic conductivity (Ksat) and porosity (P), improving soil permeability. Electrical conductivity (EC), sodium adsorptium ratio (SAR) and exchangeable sodium percentage (ESP) values remained above those used to classify soils as saline and/or sodic, indicating that no species was efficient in attenuating soil salinity, requiring more time to be monitored. Exchangeable Na+ and EC may negatively affect total organic carbon (TOC) content and the activity of β-Glucosidase and Urease enzymes. Native species can adapt to salinity, presenting an efficient enzymatic and non-enzymatic defense system, and in this study they performed better than Atriplex nummularia. Umbuzeiro presented the most efficient enzymatic antioxidant defense system, with high production of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and ascorbato peroxidase (APX) enzymes, while Aroeira and Pau-Ferro presented a more efficient non-enzymatic antioxidant defense system, accumulating proline and soluble carbohydrates that help in the osmotic adjustment.

3
  • LEANDRO REIS COSTA SANTOS
  • Variações na fixação de nitrogênio e nas comunidades de bactérias endofíticas em genótipos de milho recomendados para cultivo em diferentes condições edafoclimáticas

  • Orientador : ANA DOLORES SANTIAGO DE FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GERMAN ANDRES ESTRADA BONILLA
  • ANA DOLORES SANTIAGO DE FREITAS
  • CAIO AUGUSTO YOSHIURA
  • CAROLINA ETIENNE DE ROSALIA E SILVA SANTOS
  • EVERARDO VALADARES DE SA BARRETTO SAMPAIO
  • Data: 30/03/2022
    Ata de defesa assinada:

  • Mostrar Resumo
  • O milho é o principal cereal produzido no Brasil e no mundo, sendo largamente utilizado na alimentação humana e animal e na produção de biocombustíveis. A fixação biológica de nitrogênio (FBN) e a utilização de processos mediados pelas comunidades endofíticas dessa gramínea são alternativas para disponibilização de nutrientes e outros mecanismos de promoção de crescimento da planta, com potencial de promover maiores produtividades e economia de insumos dependentes de energia fóssil. Por sua importância social e econômica, existe grande disponibilidade de genótipos de milho, recomendados para as diversas regiões de cultivo. O objetivo desse trabalho foi estimar a FBN e a composição qualitativa das comunidades de bactérias endofíticas de genótipos de milho, identificados como os mais produtivos para as condições do Nordeste brasileiro, cultivados em diferentes condições edafoclimáticas. Foram conduzidos 3 experimentos em campo, nos municípios de Araripina, Serra Talhada e Vitória de Santo Antão, no estado de Pernambuco, todos sem utilização de inoculantes bacterianos. No Semiárido foram cultivados os genótipos BRS 4107, BRS 5026, BRS 4105, POTIGUAR, COPACABANA, BR 5036, BR 5037, MUCURIPE, IPR 164 e BR 2121 QPM. Na Zona da Mata os genótipos foram 1L1411, 1P2224, DKB 390 PRO 2, 1F640, DKB 310 PRO 2, CMS 36, SÃO JOÃO, BRS 3042, 1P2227 e 1M1804. Apesar das dificuldades para selecionar plantas referência para estimar FBN em gramíneas, foram observadas diferenças significativas entre as composições isotópicas de N das folhas do milho e as do N do solo disponível para a cultura (estimada por meio de duas abordagens diferentes) em duas áreas experimentais. Esse resultado demonstra que a técnica da abundância natural do 15N pode indicar genótipos de milho com maior potencial para se beneficiar da FBN, informação útil em programas de melhoramento vegetal da cultura. Dessa forma, foi verificado que diferentes genótipos de milho recomendados para maior produtividade para a região Nordeste do Brasil absorvem N fixado por diazotróficos naturalmente estabelecidos na rizosfera ou endofiticamente. Os genótipos BR 5036 e BRS 4105, no Semiárido, e DKB 310 PRO2 e 1F640, na Zona da Mata, apresentaram a maior proporção de N fixado. Entretanto, a capacidade de acumular N fixado dos genótipos testados no Semiárido é fortemente impactada pelas condições edafoclimáticas e estresse hídrico, o que restringiu a FBN em Serra Talhada. As comunidades de bactérias endofíticas de plantas de milho não inoculadas abrigam gêneros com relatos de apresentarem mecanismos de promoção de crescimento de plantas, como FBN, produção de fitohormônios, supressão de fitopatógenos, tolerância a fatores abióticos e solubilização de nutrientes. O genótipo do milho não tem influência significativa sobre a composição do microbioma endofítico, porém o local de cultivo sim. As raízes apresentam maior diversidade de bactérias endofíticas, provavelmente devido aos compostos excretados por ela. Os gêneros de bactérias endofíticas de maior ocorrência em raízes e colmos de milho são Leifsonia, Bacillus, Klebsiella e Streptomyces, seguidos porBradyhizobium, Paenibacillus, Enterobacter e Sphingomonas, independentemente do genótipo da planta ou das condições edafoclimáticas do local de cultivo. Pseudomonas, Acinetobacter, Geobacillus, Enterococcus e Mycobacterium ocorreram em menores quantidades, sempre com maior abundância relativa nas raízes. Os resultados desse trabalho realçam a importância de mais estudos sobre as comunidades de bactérias em associação com o milho, os processos mediados pela mesma e suas interações com o genótipo da planta e condições de cultivo, que serão fundamentais para o estabelecimento de manejos que incluam técnicas biotecnológicas para aumento e sustentabilidade desta importante cultura.


  • Mostrar Abstract
  • Maize is the main cereal produced in Brazil and in the world, being widely used in human and animal food and in the production of biofuels. Biological nitrogen fixation (BNF) and the use of processes mediated by the endophytic communities of this grass are alternatives for the availability of nutrients and other mechanisms to promote plant growth, with the potential to promote higher yields and economy of inputs dependent on fossil energy. Due to its social and economic importance, there is a wide availability of maize genotypes, recommended for the different growing regions. The objective of this work was to estimate the BNF and the qualitative composition of the communities of endophytic bacteria of maize genotypes, identified as the most productive for the conditions of the Brazilian Northeast, cultivated in different edaphoclimatic conditions. Three field experiments were carried out in the municipalities of Araripina, Serra Talhada and Vitória de Santo Antão, in the state of Pernambuco, all without the use of bacterial inoculants. In the semiarid region, the genotypes BRS 4107, BRS 5026, BRS 4105, POTIGUAR, COPACABANA, BR 5036, BR 5037, MUCURIPE, IPR 164 and BR 2121 QPM were cultivated. In Zona da Mata, the genotypes were 1L1411, 1P2224, DKB 390 PRO 2, 1F640, DKB 310 PRO 2, CMS 36, SÃO JOÃO, BRS 3042, 1P2227 and 1M1804. Despite the difficulties in selecting reference plants to estimate BNF in grasses, significant differences were observed between the isotopic compositions of N in the maize leaves and the N in the soil available for the crop (estimated using two different approaches) in two experimental areas. This result demonstrates that the technique of natural abundance of 15N can indicate maize genotypes with the greatest potential to benefit from BNF, useful information in plant breeding programs for the crop. Thus, it was verified that different corn genotypes recommended for higher productivity for the Northeast region of Brazil absorb N fixed by diazotrophs naturally established in the rhizosphere or endophytically. The genotypes BR 5036 and BRS 4105, in the Semiarid region, and DKB 310 PRO2 and 1F640, in the Zona da Mata, presented the highest proportion of fixed N. However, the ability to accumulate fixed N of the genotypes tested in the semiarid region is strongly impacted by soil and climate conditions and water stress, which restricted BNF in Serra Talhada. The communities of endophytic bacteria of uninoculated corn plants harbor genera with reports of presenting mechanisms that promote plant growth, such as FBN, production of phytohormones, suppression of phytopathogens, tolerance to abiotic factors and solubilization of nutrients. The maize genotype has no significant influence on the composition of the endophytic microbiome, but the place of cultivation does. The roots have a greater diversity of endophytic bacteria, probably due to the compounds excreted by it. The genera of endophytic bacteria with the highest occurrence in corn roots and stalks are Leifsonia, Bacillus, Klebsiella and Streptomyces, followed by Bradyhizobium, Paenibacillus, Enterobacter and Sphingomonas, regardless of the plant genotype or the soil and climate conditions of the place of cultivation. Pseudomonas, Acinetobacter, Geobacillus, Enterococcus and Mycobacterium occurred in smaller amounts, always with greater relative abundance in the roots. The results of this work emphasize the importance of further studies on the communities of bacteria in association with corn, the processes mediated by them and their interactions with the plant genotype and cultivation conditions, which will be fundamental for the establishment of managements that include techniques biotechnological tools to increase and sustain this important crop.

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  • SUEIDE KARINA DA SILVA
  • Rizóbios endofíticos em cana-de-açúcar (RB92579) consorciada a leguminosas de grãos em solo com longo histórico de exploração canavieira

  • Orientador : ANA DOLORES SANTIAGO DE FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA DOLORES SANTIAGO DE FREITAS
  • FELIPE JOSÉ CURY FRACETTO
  • PAULO IVAN FERNANDES JÚNIOR
  • JAKSON LEITE
  • EMILIA CRISTINA PEREIRA DE ARRUDA
  • Data: 01/08/2022
    Ata de defesa assinada:

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  • Rizóbios são bactérias conhecidas por infectar raízes de leguminosas, formando nódulos onde fixam o N atmosférico de maneira mais eficiente que as bactérias diazotróficasque colonizam as gramíneas. Diversos trabalhos relatam a presença de rizóbios no interior das raizes de gramíneas, assim como a cana-de-açúcar. Não se sabe se esses organismos exercem funções benéficas para as plantas, mas, se forem capazes de atuar como bactérias promotoras de crescimento, essa associação rizóbios-gramíneas pode representar uma possibilidade de desenvolvimento de tecnologias baseadas em bioinsumos, ou em manejos mais independentes de fertilizantes químicos. Os resultados obtidos até o momento sugerem que rizóbios e outras bactérias não nodulantes filogeneticamente relacionadas com eles representam um grupo de micro-organismos que deve ser mais bem estudado no sentido da sua aplicação para culturas da família Poaceae. O objetivo deste trabalho foi prospectar e caracterizar populações de rizóbios associados à variedade de cana-de-açúcar RB 92579, a mais utilizada no Nordeste do Brasil, cultivada em solo com longo histórico de exploração canavieira, e avaliar o efeito do consórcio dessa gramínea com leguminosas nodulantes sobre essas populações, por meio de isolamento, seguido de caracterização genética e funcional. Foi montado um experimento no município de Carpina-PE, Zona da Mata de Pernambuco, com tratamentos distribuídos em blocos casualizados com quatro repetições, representando o cultivo solteiro e o consórcio da cana-de-açúcar com diferentes espécies de leguminosas produtoras de grãos (feijão-caupi, amendoim e soja). Aos 5 meses após o plantio da cana foi realizada a coleta de raízes jovens, que foram maceradas em solução salina, onde o produto suspenso foi utilizado como inoculante em ensaios de plantas iscas, utilizando as mesmas leguminosas dos consórcios. Os isolados obtidos a partir dos nódulos formados foram caracterizados geneticamente, por meio do sequenciamento do 16S rRNA, e fenotipicamente em meio Yeast mannitol agar (YMA). Os isolados foram testados quanto à capacidade de promoção de crescimento, produção de biomassa e de alterar parâmetros morfoanatômicos de raízes da cana-de-açúcar, em experimento de inoculação de mudas pre-brotadas. Também foi testada a capacidade dos isolados em promover a promoção de crescimento de leguminosas, em experimento em casade-vegetação. No primeiro ensaio com plantas-iscas, só houve formação de nódulos em feijão-caupi inoculado com a suspensão preparada a partir das raízes de cana cultivada em consórcio com esta leguminosa. Este resultado indica a inexistência de populações de rizóbios com capacidade de nodular a soja e o amendoim nos tecidos da cana, além da necessidade do cultivo do feijão-caupi para estimular a presença de seus microssimbiontes nas raízes da gramínea, provavelmente por estimular as populações naturalmente estabelecidas no solo. Esses nódulos geraram uma coleção de 20 rizóbios autenticados, com baixa diversidade fenotípica e genética, sendo 4 isolados classificados como Bradyrhizobium e 7 como Rhizobium. Entre todos os isolados da coleção, 55% solubilizaram fosfato de cálcio e todos foram capazes de produzir ácido indolacético. A espessura do velame, do córtex e do sistema vascular, bem como a densidade e comprimento de pêlos radiculares da raiz da cana-deaçúcar foram influenciados positivamente com a inoculação. Dessa forma, a inoculação com rizóbios provenientes de raiz de cana-de-açúcar é promissora para um cultivo mais sustentável da cana-de-açúcar.


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  • Rhizobia are bacteria known to infect legume roots, forming nodules, where these organisms can fix atmospheric nitrogenmore efficiently than the diazotrophic bacteria that colonize grasses. Several works report the presence of rhizobia inside the roots of grasses, as well as occur in sugarcane. It is not known whether these organisms have beneficial functions for plants, but if they can act as growth-promoting bacteria, the association with grassy rhizobia may represent a great possibility for the development of technologies based on bioinputs, or on more independent management of chemical fertilizers for the culture. The results obtained so far suggest that rhizobia and other non-nodulating bacteria phylogenetically related to them represent a group of microorganisms that should be better studied, regarding their application to cultures of the Poaceae family. The objective of this work was to prospect and characterize populations of rhizobia associated with the most used variety of sugarcane in Northeast Brazil, cultivated in soil with a long history of sugarcane exploitation, and to evaluate the effect of intercropping with nodulating legumes on these populations, through isolation, followed by genetic and functional characterization. An experiment was set up in the municipality of Carpina-PE, Zona da Mata de Pernambuco. The treatments were distributed in randomized blocks with four replications, representing by single crop and the intercropping of sugarcane with different species of grain-producing legumes (cowpea, peanut, and soybean). At 5 months after sugarcane planting, non-lignified roots were collected, which were macerated in saline solution and the suspension product was used as an inoculant in bait plant trials, using the same legumes of the consortia. The isolates obtained from the formed nodules were genetically characterized, through 16S rRNA sequencing, and phenotypically in YMA medium. The isolates were tested for their ability to promote growth and biomass production and to change morphoanatomical parameters of sugarcane roots, in a pre-sprouted seedling inoculation experiment of legume growth in a greenhouse experiment. In the first trial with bait plants, nodules were only formed in cowpea inoculated with the suspension prepared from the roots of sugarcane cultivated in consortium with that legume. Results indicated the lack of rhizobia populations capable of nodulating soybeans and peanuts in sugarcane tissues, as well as demonstrating that cowpea cultivation was necessary to stimulate the presence of their microsymbionts in grass roots, probably by stimulating populations naturally established into the soil. These nodules generated a collection of 20 authenticated rhizobia, with low phenotypic and genetic diversity, with 4 isolates classified as Bradyrhizobium and 7 as Rhizobium. Among all the isolates in the collection, 55% solubilized calcium phosphate and all were capable of producing AIA. The thickness of the canopy, cortex, and vascular system, as well as the density and length of root hairs in the sugarcane root were positively influenced by inoculation.

5
  • MARILYA GABRYELLA FERNANDA DE SOUSA
  • Gênese de minerais em Planossolos formados sob clima semiárido, Nordeste do Brasil

  • Orientador : VALDOMIRO SEVERINO DE SOUZA JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • VALDOMIRO SEVERINO DE SOUZA JUNIOR
  • FÁBIO SOARES DE OLIVEIRA
  • TIAGO OSORIO FERREIRA
  • SHEILA APARECIDA CORREIA FURQUIM
  • MARCELO METRI CORREA
  • Data: 16/08/2022
    Ata de defesa assinada:

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  • Apresentando uma extensão global de 130 milhões de hectares, os Planossolos vêm sendo reconhecidos e estudados no mundo. No Brasil, mais especificamente no semiárido nordestino, estes solos têm sido alvo de grandes estudos. Os Planossolos são caracterizados por apresentar o horizonte B plânico, uma característica marcante destes solos o enriquecimento de argila nos horizontes subsuperficiais. As argilas no solo são representadas pelos argilominerais que são componentes abundantes nas frações < 2mm. Apresentam um papel significativo para o funcionamento dos solos, uma vez que controla processos geoquímicos e de formação de solos. No semiárido nordestino, estudos de gênese de argila e fases interestratificadas em solos que permita evidenciar processos de formação/transformação são incipientes. Logo, sabendo da representatividade dos Planossolos formados sobre uma litologia expressiva na região semiárida do Brasil, objetivo dessa pesquisa foi avançar na compreensão da gênese de minerais de argila destes solos formados sobre uma suíte granítica/gnássica sob clima semiárido. Para isso, foi realizada a caracterização cristaloquímica das frações 2-0,2mm e < 0,2 mm baseado nas técnicas de DRX, de modelagem de DRX, FTIR, EDX, espectroscopia Mössbauer e análises térmicas. Foram selecionados dois perfis para o estudo no município de Lagoa do Ouro, sendo um localizado na parte mais baixa (P1) e o outro na parte mais alta da paisagem (P2). Os resultados mostraram que as condições climáticas associadas a drenagem do local de estudo favoreceram a formação de fases minerais interestratificadas indicando um incipiente intemperismo. A principal via de formação de filossilicatos membros finais nesses solos passa pela seguinte rota: Micas (biotita e muscovita) – Interestratificados (Ilita-Vermiculita, Ilita-Esmectita, Caulinita-Ilita, Caulinita-Ilita) - membros finais: Ilita + Esmectita + Caulinita/Haloisita. A haloisita presente é provavelmente formada a partir da alteração de feldspatos e a presença de gibbsita em ambos os perfis parece se formar por neoformação em microsítios de maior drenagem na estrutura do solo. Por meio deste estudo, se pôde detalhar as fases minerais presentes em Planossolos formado sobre uma suíte granítica/gnáissica, ampliando o entendimento da pedogênese de solos em ambiente semiárido, bem como aprofundando o conhecimento da diversidade de minerais, o que poderá subsidiar futuros estudos de fertilidade, manejo e uso desses solos.


  • Mostrar Abstract
  • With a global extension of 130 million hectares, Planosols have been recognized and studied around the world. In Brazil, more specifically in the northeastern semi-arid region, these soils have been the subject of large studies. Planosols are characterized by having a plain B horizon, a striking feature of these soils is the enrichment of clay in the subsurface horizons. Soil clays are represented by clay minerals which are abundant components in fractions < 2mm. They play a significant role in soil functioning, as they control geochemical and soil formation processes. In the northeastern semi-arid region, studies of clay genesis and interstratified phases in soils that allow for evidence of formation/transformation processes are incipient. Therefore, knowing the representativeness of Planosols formed on an expressive lithology in the semi-arid region of Brazil, the aim of this research was to advance in the understanding of the clays minerals genesis of these soils formed on a granitic/gnessic suite under a semi-arid climate. For this, the crystallochemical characterization of fractions 2-0.2mm and < 0.2mm was carried out based on XRD techniques, XRD modeling, FTIR, EDX, Mössbauer spectroscopy and thermal analysis. Two profiles were selected for the study in the municipality of Lagoa do Ouro, one located in the lowest part (P1) and the other in the highest part of the landscape (P2). The results showed that the climatic conditions associated with the drainage of the study site favored the formation of interstratified mineral phases, indicating an incipient weathering. The main route of formation of phyllosilicates end members in these soils goes through the following route: Micas (biotite and muscovite) – Interstratified (Ilite-Vermiculite, Ilite-Smectite, Kaolinite-Ilite, Kaolinite-Ilite) - end members: Ilite + Smectite + Kaolinite /Halloysite. The halloysite present is probably formed from the alteration of feldspars and the presence of gibbsite in both profiles seems to be formed by neoformation in microsites of greater drainage in the soil structure. Through this study, it was possible to detail the mineral phases present in Planosols formed on a granitic/gneissic suite, expanding the understanding of soil pedogenesis in a semi-arid environment, as well as deepening the knowledge of the diversity of minerals, which may support future fertility studies, management and use of these soils.

6
  • ADRIANA BEZERRA DOS SANTOS
  • Influência do material de origem e da cobertura vegetal na microbiota de solos do semiárido tropical

  • Orientador : MARIO DE ANDRADE LIRA JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIO DE ANDRADE LIRA JUNIOR
  • JEAN CHEYSON BARROS DOS SANTOS
  • FELIPE JOSÉ CURY FRACETTO
  • JAKSON LEITE
  • VINICIUS SANTOS GOMES DA SILVA
  • Data: 17/11/2022
    Ata de defesa assinada:

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  • O semiárido tropical apresenta solos com diferentes graus de degradação, onde a vegetação não consegue recuperar o seu potencial florístico naturalmente, com prováveis efeitos na microbiota do solo. Além disso, o material de origem predominante no solo pode ser determinante na diversidade e na atividade microbiana. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi estabelecer as influências de solos formados sobre rochas ácidas (Planossolo) ou básicas (Luvissolo) na população bacteriana e fúngica em ambiente semiárido vegetado e em desertificação no trópico semiárido de Pernambuco, Brasil. Foram realizadas caracterizações químicas, densidade do solo (DS) e granulometria para cada horizonte de um solo com cada origem, com vegetação ou em desertificação. Paralelamente, a população bacteriana de nódulos foi determinada para feijão-caupi (Vigna unguiculata L. (Walp)) também para todos os horizontes e, após 32 dias de inoculação, foi estimado o número de bactérias, e feita caracterização por box-PCR e sequenciamento do gene 16S de estirpes representantes. Também foram extraídos esporos fúngicos e a colonização de FMA foi determinada utilizando como hospedeira a jurema-preta (Mimosa tenuiflora Mart. (Benth.)), obtendo-se assim a taxa de micorrização. O fósforo da biomassa microbiana do solo foi estimado, além da quantificação da glomalina em frações de proteínas facilmente extraível (GFE) e total (GT). Todas as variáveis foram avaliadas comparando os dois tipos de solo e as duas coberturas, de forma independente, pelo teste t de Student, ao nível de 10% de significância. Foram encontrados 132 isolados, sendo sequenciadas 30 estirpes. A população bacteriana foi afetada negativamente pelos teores de Mg, Mn, Fe, pH, Ca2+, Mg2+ e argila, já o número de isolados bacterianos foram afetados pela presença de Ca, Zr, Ca2+, K+ e argila. A diversidade bacteriana foi afetada por K2O, K+ e Ca2+. A população bacteriana apresentou-se maior no Planossolo, enquanto a presença da vegetação favoreceu uma maior diversidade bacteriana, e talvez maior redundância funcional. A maioria dos isolados bacterianos sequenciados pertence ao gênero Paenibacillus, sendo também encontrados isolados pertencentes aos gêneros Bacillus, Aneurinibacillus, Priestia e Methylobacterium, com predominância de bactérias pertencentes ao filo Firmicutes. O fósforo da biomassa microbiana foi significativamente superior no Planossolo, mas não foi afetado pela cobertura vegetal. O número de esporos de fungos micorrízicos apresentou uma correlação negativa para Ca, Mg2+, Argila, Mg, Ti, Fe, Na+ e Ca2+, já a taxa de colonização mostrou correlação positiva para P e K+. O Luvissolo apresentou maior GFE e GT que o Planossolo. De forma geral, ambos os solos estudados apresentam populações bacterianas e fúngicas capazes de fixar nitrogênio e disponibilizar P, respectivamente, mesmo nos horizontes mais profundos, que portanto podem desempenhar papel na formação destes solos e de sua fertilidade.


  • Mostrar Abstract
  • The tropical semi-arid region has soils with different degrees of degradation, where the vegetation cannot naturally recover its floristic potential, with likely effects on soil microbiota. In addition, parent material of predominant soils can be determinant in microbial diversity and activity. Thus, this study aimed to establish the influences of soils formed on acidic rocks (Planosol) and of basic rocks (Luvissol) on the bacterial and fungal population in a vegetated semi-arid environment and in desertification in the state of Pernambuco, Brazil. Chemical characterizations, soil density (DS) and granulometry were carried out for each horizon of a soil with each origin, with vegetation or in desertification. At the same time, the bacterial population of nodules was determined in cowpea (Vigna unguiculata L. (Walp)) also for all horizons and, after 32 days of inoculation, the number of bacteria was estimated, and characterization was performed by box-PCR and sequencing of the 16S gene of representative strains. Fungal spores were also extracted, and AMF colonization was determined using black jurema (Mimosa tenuiflora Mart. (Benth.)) as hostt, thus obtaining the mycorrhization rate. Soil microbial biomass phosphorus was estimated, in addition to the quantification of glomalin in easily extractable (GFE) and total (GT) protein fractions. All variables were evaluated by independently comparing the two soil types of soil and the two plant covers, by Student's t test, at a 10% significance level. A total of 132 isolates were found, and 30 strains were sequenced. The bacterial population was negatively affected by the levels of Mg, Mn, Fe, pH, Ca2+, Mg2+ and clay, whereas the number of bacterial isolates was affected by the presence of Ca, Zr, Ca2+, K+ and clay. Bacterial diversity was affected by K2O, K+ and Ca2+. The bacterial population was higher in Planossolo, while the presence of vegetation favored greater bacterial diversity, and perhaps greater functional redundancy. Most bacterial isolates sequenced belong to the genus Paenibacillus, and isolates belonging to Bacillus, Aneurinibacillus, Priestia and Methylobacterium genera are also found, with a predominance of bacteria belonging to the phylum Firmicutes. Phosphorus in microbial biomass was significantly higher in Planossolo but was not affected by vegetation cover. Mycorrhizal fungi spore numbers showed a negative correlation with Ca, Mg2+, Clay, Mg, Ti, Fe, Na+ and Ca2+, whereas the colonization rate showed a positive correlation for P and K+. The Luvisol presented a greater amount of GFE and GT proteins than the Planosols, but there was no development of AMF spores, regardless of the presence or absence of vegetation. Therefore, it is concluded that the chemical and physical nature of the soil formed of basic rock did not favor the increase in the bacterial population and AMF spores. In general, both soils studied have bacterial and fungal populations capable of fixing nitrogen and making P available even at the deepest horizons, which may therefore have a role in soil formation and fertility.

2021
Dissertações
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  • FRANKLONE LIMA DA SILVA
  • USO DE SÍLICA AMORFA PARA AMENIZAÇÃO DA TOXICIDADE E REDUÇÃO DA TRANSFERÊNCIA DE CÁDMIO PARA GRÃOS DE FEIJÃO-CAUPI

  • Orientador : CLISTENES WILLIAMS ARAUJO DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLISTENES WILLIAMS ARAUJO DO NASCIMENTO
  • MARIA EUGENIA ORTIZ ESCOBAR
  • PAULA RENATA MUNIZ ARAÚJO
  • Data: 05/03/2021

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  • O consumo de alimentos cultivados em solos contaminados por cádmio (Cd) é uma das principais rotas de exposição ao elemento. A utilização de amenizantes visando reduzir a disponibilidade do metal no solo e sua absorção pelas culturas é uma alternativa para redução do Cd na dieta humana. Neste estudo, avaliamos a aplicação de fertilizante derivado de sílica amorfa (FSA) em um solo contaminado artificialmente com 10 mg kg-1 de Cd. Os objetivos do trabalho foram avaliar a influência do FSA na disponibilidade de Si e Cd no solo e a transferência de Si, Cd e nutrientes para feijão-caupi (var. Miranda IPA 207), além do teor de Cd nos grãos. O risco a saúde humana foi estimado considerando o consumo de grãos do feijoeiro. O experimento em casa de vegetação, conduzido até a colheita dos grãos, foi composto por seis tratamentos: 5 doses de FSA aplicado em solo com acidez corrigida: 0, 225, 450, 900 e 1350 kg ha-1 e um tratamento adicional, sem correção de solo e sem FSA. A aplicação do FSA favoreceu a disponibilização de Si no solo, reduzindo 65 % a disponibilidade de Cd no solo, diminuindo também os teores do metal nas raízes e parte aérea. Os teores de nutrientes na planta (N, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu e Zn) aumentaram com as doses de silício. Nos solos após o cultivo, o pH decresceu para 5,6, aumentando significativamente a disponibilidade do cádmio. A aplicação de 1350 kg ha-1 de FSA no solo reduziu em 39% a concentração de Cd nos grãos. Contudo, mesmo com essa redução, o consumo dos grãos deste estudo apresenta riscos à saúde humana. Nossos resultados indicam que o FSA atua como amenizante de Cd devido à redução da acumulação do metal em raízes e parte aérea. Os teores de Cd nos grãos foram significativos reduzidos, mas o risco à saúde humana não foi diminuído devido a relativamente alta concentração de Cd no solo e a taxa de FSA aplicada; ou seja, maiores doses de FSA são recomendadas para esse fim.


  • Mostrar Abstract
  • The consumption of food grown on soils contaminated with cadmium (Cd) is one of the main routes of exposure to the element. The use of amendments to decrease the metal availability in the soil and its uptake by crops is an alternative for reducing Cd in the human diet. In this study, we assessed the application of amorphous silica-derived fertilizer (ASF) to soil arti-ficially contaminated with 10 mg kg-1 of Cd. The work evaluated the ASF influence on the Si and Cd availability in the soil and the transfer of Si, Cd, and nutrients from the soil to cowpea (Vigna unguiculata, var Miranda IPA 207). The Cd concentration in the grains was determined to estimate the risk to human health regarding grains consumption. The greenhouse experiment consisted of six treatments: 5 doses of ASF (0, 225, 450, 900, and 1350 kg ha-1) applied to the soil plus an additional treatment with no soil pH correction and no ASF application. Our results showed that applying ASF increased the Si availability and decreased Cd available concentra-tion in the soil by 65%; consequently, Cd concentration in roots and shoots were decreased. The concentration of N, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu, and Zn increased with the ASF doses, indicating an improvement in plant nutrition driven by the Si fertilizer. Soil cultivation de-creased the pH to 5.6, significantly increasing the availability of cadmium. ASF ameliorates Cd phytotoxicity due to the reduction of Cd accumulation in roots and shoots. The application of 1350 kg ha-1 of ASF to the soil reduced the concentration of Cd in the grains by 39%. However, even with such a reduction, the consumption of grains still poses risks to human health.

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  • ALINE ROMA TOMAZ
  • Estoque, recuperação e esgotamento de carbono em classes de agregados do solo em Caatinga em regeneração e agricultura de subsistência

  • Orientador : ADEMIR DE OLIVEIRA FERREIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • TELMO JORGE CARNEIRO AMADO
  • ADEMIR DE OLIVEIRA FERREIRA
  • EDIVAN RODRIGUES DE SOUZA
  • Data: 08/03/2021
    Ata de defesa assinada:

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  • A Caatinga é um bioma exclusivamente brasileiro que apresenta elevada biodiversidade e peculiaridades em relação às condições climáticas de elevadas temperaturas e evapotranspiração, e baixas precipitações. Em virtude disso, consiste em um bioma altamente suscetível a degradação ambiental. As práticas de manejo do solo em muitos locais associado à agricultura de subsistência com baixo aporte de resíduos tem ocasionado a perda dos estoques de carbono do solo e diminuição da qualidade física dos mesmos. Neste sentido este estudo objetivou avaliar a recuperação e taxa de redução do estoque de carbono do solo e a distribuição proporcional da massa de macroagregados grandes (2-8 mm) e pequenos (0,25-2 mm) do solo, e de microagregados (0,053-0,25 mm), bem como o potencial de acúmulo de carbono nestas classes de agregados, em Caatinga sob regeneração e cultivo de feijão de subsistência em comparação com Caatinga preservada, no Sertão do Alto Pajeú- PE. As amostras foram coletadas em três áreas com usos distintos (uma área de Caatinga semi-arbustiva preservada por 30 anos, uma de Caatinga em regeneração por 10 anos e uma área em cultivo de feijão com 30 anos). As coletas foram realizadas nas camadas de 0,00-0,05, 0,05-0,10 e 0,10-0,20 m de um Luvissolo. Nas amostras de solo foram realizadas análises de caracterização física e química, e fracionadas por meio do tamisamento úmido para obtenção dos macroagregados grandes, macroagregados pequenos e microagregados. As análises de carbono foram realizadas nas amostras indeformadas e nos agregados do solo pelo método de combustão via úmida. A Caatinga preservada apresentou maior massa proporcional de macroagregados grandes em todas as profundidades com 84% em 0,00-0,05 m, 69% em 0,05-0,10 m e 66% em 0,10-0,20 m. Em virtude do manejo a massa de macroagregados grandes diminuiu significativamente na área cultivada com feijão com 63% macroagregados grandes em 0,00-0,05 m, 62% em 0,05-0,10 m e 62% em 0,10-0,20 m. A Caatinga em regeneração apresentou também maiores proporções de macroagregados grandes. Das classes de agregados, os macroagregados grandes apresentaram maior potencial de acúmulo de carbono do solo. A Caatinga preservada apresentou os maiores estoques nesta classe de agregados com 92% do carbono na camada de 0,00-0,05 m, 77% em 0,05-0,10 m e 70% em 0,10-0,20 m. Para a Caatinga em regeneração considerando a camada de 0,00-0,20 m, observou-se que a taxa de recuperação do estoque em macroagregados grandes foi de 79%. Já a área cultivada com feijão apresentou uma perda do estoque de carbono na classe dos macroagregados grandes com redução em todas as profundidades, sendo 63% do estoque na camada de 0,00-0,05 m, 67% em 0,05-0,1 m e 62% em 0,10-0,20 m. Ao considerar a camada 0,00-0,20 m observou-se uma redução do estoque de carbono do solo na ordem de 64% nos macroagregados grandes sob cultivo de feijão. Em relação ao carbono total a Caatinga em regeneração recuperou 89% do estoque de carbono na camada 0,00-0,20 m e o cultivo de feijão de subsistência provocou redução de 54% do estoque de carbono do solo nesta camada. Assim no ambiente de clima Semiárido estudado, os macroagregados grandes predominaram na constituição da estrutura do solo e apresentaram maior potencial de estoque de carbono nessa classe. A adoção de sistema convencional com monocultivo causou perda no estoque de carbono do solo, em contrapartida a regeneração natural da Caatinga em curto espaço de tempo promoveu a recuperação parcial do carbono do solo.


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  • The Caatinga is an exclusively Brazilian biome that presents high biodiversity and peculiarities in relation to climatic conditions of high temperatures and evapotranspiration, and low rainfall. As a result, it consists of a biome highly susceptible to environmental degradation. Soil management practices in many places associated with subsistence agriculture with low inputs of waste have caused the loss of soil carbon stocks and reduced physical quality. In this sense, this study aimed to evaluate the recovery and depletion of the soil carbon stock and the proportional distribution of the mass of large (2-8 mm) and small (0.25-2 mm) macroaggregates of the soil, and of microaggregates (0.053- 0.25 mm), as well as the potential for carbon accumulation in these classes of aggregates, in Caatinga under regeneration and subsistence bean cultivation compared to preserved Caatinga, in the Sertão do Alto Pajeú-PE. The samples were collected in three areas with different uses (an area of semi-shrub Caatinga preserved for 30 years, one of Caatinga in regeneration for 10 years and an area in bean cultivation with 30 years). The collections were carried out in the layers of 0.00-0.05, 0.05-0.10 and 0.10-0.20 m of a Luvissolo. In the soil samples, analyzes of physical and chemical characterization were carried out, and fractionated by means of wet sifting to obtain large macroaggregates, small macroaggregates and microaggregates. Carbon analyzes were performed on undisturbed samples and soil aggregates using the wet combustion method. The preserved Caatinga showed greater proportional mass of large macroaggregates at all depths with 84% at 0.00-0.05 m, 69% at 0.05-0.10 m and 66% at 0.10-0.20 m. Due to management, the mass of large macro aggregates decreased significantly in the area cultivated with beans with 63% large macro aggregates in 0.00-0.05 m, 62% in 0.05-0.10 m and 62% in 0.10-0, 20 m. The regenerating Caatinga also showed higher proportions of large macro-aggregates. Of the classes of aggregates, the large macroaggregates showed greater potential for carbon accumulation in the soil. The preserved Caatinga showed the highest stocks in this class of aggregates with 92% of carbon in the 0.00-0.05 m layer, 77% in 0.05-0.10 m and 70% in 0.10-0.20 m. For the regenerating Caatinga considering the 0.00-0.20 m layer, it was observed that the recovery rate of the stock in large macroaggregates was 79%. The area cultivated with beans, on the other hand, showed a loss of carbon stock in the class of large macroaggregates with reduction in all depths, with 63% of the stock in the 0.00-0.05 m layer, 67% in 0.05-0.10 m and 62% in 0.10-0.20 m. When considering the 0.00-0.20 m layer, there was a 64% depletion of the soil carbon stock in large macroaggregates under bean cultivation. Regarding total carbon, the regenerating Caatinga recovered 89% of the carbon stock in the 0.00-0.20 m layer and the cultivation of subsistence beans caused 54% of the soil carbon stock to be depleted in this layer. Thus, in the studied semi-arid climate environment, the large macroaggregates predominated in the constitution of the soil structure and presented a greater potential for carbon stock in this class. The adoption of a conventional system with monoculture caused a loss in the carbon stock of the soil, in contrast the natural regeneration of the Caatinga in a short period of time promoted the partial recovery of carbon from the soil.

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  • VALESKA REGINA SILVA MARTINS MENDES
  • Promoção de crescimento por Stenotrophomonas sp. (UAG 869) inoculada na cana soca adubada com molibdênio e nitrogênio

  • Orientador : EMIDIO CANTIDIO ALMEIDA DE OLIVEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDER DA COSTA DOS SANTOS
  • ANA DOLORES SANTIAGO DE FREITAS
  • EMIDIO CANTIDIO ALMEIDA DE OLIVEIRA
  • Data: 30/03/2021

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  • O nitrogênio (N) é um fator limitante na produção da cana-de-açúcar e é fornecido principalmente pela adubação nitrogenada. As perdas do N-fertilizante no sistema solo-planta-atmosfera são altas e alternativas de manejo para minimizar os impactos ambientais causados na área de produção são necessárias, principalmente na cana soca, que representa mais de 50% da área de cultivo do Brasil. As bactérias promotoras de crescimento de plantas (BPCP) atuam na produção de hormônios vegetais, solubilização de nutrientes e no processo de fixação biológica de nitrogênio (FBN). A adição do molibdênio (Mo) potencializa esses mecanismos realizados pela bactéria, além de atuar no metabolismo do N, por meio da assimilação do nitrogênio, promovendo o crescimento vegetal. A contribuição das BPCP na cana-de-açúcar varia com o genótipo da planta utilizada e a estirpe bacteriana. A análise do proteoma da planta possibilita a compreensão dos papéis desempenhados pelo Mo e as BPCP em plantas de cana-de-açúcar adubadas com N. O objetivo foi avaliar o desenvolvimento de duas variedades de cana (RB867515 e RB92579), inoculadas com BPCP (Stenotrophomonas sp. UAGC 869) e adubadas com duas doses de Mo (0 e 0,2 kg ha-1) e N (0 e 80 kg ha-1), aos 100 e 340 dias após a colheita (DAC) da cana soca. Nos tratamentos que apresentaram efeito significativo na produção de biomassa aos 100 DAC foi avaliado o acúmulo diferencial de proteínas por espectrometria de massa em larga escala (SHOTGUN). O N e Mo aumentaram a altura e produção de biomassa da parte aérea nas duas variedades. A inoculação com Stenotrophomonas sp. UAGC 869 inibiu os efeitos positivos desses nutrientes na produção de biomassa da RB867515. A análise do proteoma foi realizada para o N+Mo na RB92579 e para N+Bac na RB867515 devido ao efeito de aumento e redução da biomassa da parte área das respectivas variedades. A aplicação combinada de N e Mo na RB92579 elevou a quantidade de proteínas relacionada à eficiência fotossintética, produção de hormônios vegetais (auxinas e ácido abscísico), proteínas de assimilação de nitrogênio e controle de estresses (bióticos e abióticos), o que resulta em maior desenvolvimento da parte aérea e radicular na cana soca. Para RB867515 a inoculação da bactéria Stenotrophomonas sp. UAGC 869 nas plantas adubadas com N promoveu maior gasto energético pela respiração e inibiu as proteínas relacionadas à fotossíntese. O desequilíbrio na relação fotossíntese/respiração proporcionou redução no desenvolvimento da parte aérea das plantas. Esses resultados demonstram a eficiência do Mo na nutrição nitrogenada da cana soca e identificam novos mecanismos no proteoma da planta regulados por ele, podendo ser utilizado como uma alternativa de manejo sustentável no segundo ciclo da cana-de-açúcar. Também foi identificado que a eficiência da interação entre a cana-de-açúcar e Stenotrophomonas sp. UAGC 869 depende da variedade.


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  • Nitrogen (N) is a limiting factor in sugarcane production and is mainly supplied by fertilizers. Fertilizer-N losses in the soil-plant-atmosphere system are high and management alternatives to minimize the environment impacts caused on production field are required, mainly in ratoon cycle, which represents more than 50% of the cultivated area in Brazil. Plant growth-promoting bacteria (PGPB) act in plant hormones production, nutrient solubilization and in process of biological nitrogen fixation (BNF). Molybdenum (Mo) addition enhances these bactereal mechanisms performed by the bacteria, further to act in plant N metabolism, through the assimilation of N and promoting plant growth. The contribution of PGPB in sugarcane varies with the genotype of the plant and bacterial strain. Analysis of plant proteome allows understanding the roles played by Mo and PGPB in sugarcane fertilized with N. The objective was to evaluate the development of two sugarcane varieties (RB867515 and RB92579) inoculated with PGPB UAGC 869 (Stenotrophomonas sp.) and fertilized with two doses of Mo (0 and 0.2 kg ha-1) and N (0 and 80 kg ha-1) at 100 and 340 days after harvest (DAH) of first ratoon cycle. Treatments with statistical effect on biomass production at 100 DAC, differential protein accumulation was evaluated by large-scale mass spectrometry (SHOTGUN). N and Mo increased height and shoot biomass production in both varieties. Inoculation with Stenotrophomonas sp. UACG 869 inhibited the positive effects of nutrients on the biomass production of RB867515. Proteome analysis was performed for N+Mo in RB92579 and for N+Bac in RB867515 due to effect of increasing and decreasing aeral biomass of the respective varieties. The combined application of N and Mo in RB92579 increased the amount of protein related to photosynthetic efficiency, production of plant hormones (auxins and abscisic acid), nitrogen assimilation proteins and stress control (biotic and abiotic), which results in greater shoot and root development in sugacane ratoon. For RB867515 the inoculation of the bacterium Stenotrophomonas sp. UAGC 869 in plants fertilized with N, it promoted greater spend of energy by respiration and inhibited proteins related to photosynthesis. The imbalance in the photosynthesis / respiration ratio resulted in a reduction of plant aerial part development. These results demonstrate the efficiency of Mo in nitrogen nutrition of sugarcane ratoon and the identify new mechanisms in the plant proteome regulated by it, which can be used as an alternative for sustainable management in the second cycle of sugarcane. It was also identified that the efficiency of the interaction between sugarcane and Stenotrophomonas sp. UAGC 869 depends on the variety.

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  • DJENNYFER KAROLAINE DE MELO FERREIRA
  • Alterações geoquímicas em solos de manguezais contaminados e efeitos na biodisponibilidade de metais e comunidade microbiana

  • Orientador : CAROLINE MIRANDA BIONDI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CAROLINE MIRANDA BIONDI
  • GISELLE GOMES MONTEIRO FRACETTO
  • PAULA RENATA MUNIZ ARAÚJO
  • Data: 30/07/2021

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  • Solos de manguezais em condições naturais são considerados drenos de contaminação por reter metais pesados em suas partículas minerais e orgânicas em formas não disponíveis para o ambiente. No litoral Norte de Pernambuco, o estuário do rio Botafogo tem histórico de contaminação por mercúrio (Hg), sendo necessário avaliar como mudanças nas características desses solos podem interferir na disponibilidade de metais e comunidades microbianas. Os objetivos deste estudo foram determinar os teores de mercúrio (Hg), cromo (Cr) e zinco (Zn) em solos de manguezal e analisar as mudanças na compartimentação do Hg após 120 dias de exposição a condições óxicas, bem como as interferências na respirometria e carbono da biomassa microbiana. Solos de três áreas (A1, A2 e A3) do rio Botafogo foram coletados e selecionados para serem submetidos a dez tempos de incubação (0, 5, 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105 e 120 dias). Após a incubação, as amostras foram divididas em duas profundidades (0-5cm e 5-10cm), cada uma homogeneizada e colocada em potes plásticos sob refrigeração (-18 °C) até o momento de serem analisadas. O potencial redox (Eh) e o pH foram determinados no local de coleta e após cada coleta dos tempos de incubação. A umidade das amostras de solos foi diminuindo gradualmente até a metade da umidade inicial. Foi realizada análise granulométrica do solo para cada área. As análises químicas realizadas foram de teores totais de Hg, Zn, Cr e Fe e extração sequencial de Hg. Para a análise microbiana, foi realizada a respiração do solo e carbono da biomassa microbiana. Os solos foram classificados como argilosos. Após 120 dias de diminuição da umidade, todas as áreas apresentaram acidificação e aumento do Eh de condições anóxicas/subóxicas para óxidas. Os valores médios de Cr e Zn foram encontrados abaixo dos limites internacionais para esses metais (TEL e PEL). Esses dois metais foram altamente correlacionados ao ferro (Fe). Os teores de Hg estão acima dos limites internacionais (TEL e PEL), confirmando o estado de contaminação do Rio Botafogo. A extração sequencial de Hg mostrou uma tendência de liberação de Hg de frações não disponíveis (residual) para frações menos estáveis (Hg organo-quelado e elementar). Isso pode significar um risco de disponibilidade de Hg quando o solo de manguezal fica exposto a tempos mais longos de alterações nas suas condições naturais de umidade, pH e Eh. O carbono da biomassa microbiana aumentou com os tempos de incubação em todas as áreas, enquanto a respiração do solo diminuiu na A3, a área mais contaminada, e aumentou em A1 e A2, as áreas menos contaminadas. A acidificação teve maior impacto nas comunidades microbianas do que os demais parâmetros, mostrando que pode haver populações resistentes nessas áreas. Esses resultados mostram um risco potencial de uma segunda fonte de contaminação por Hg do estuário do Rio Botafogo e a necessidade de estudar as populações microbianas existentes na área para melhor entender os impactos das alterações nos microrganismos.


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  • Mangrove soils in their natural conditions are known as a sink of contamination for retaining heavy metals in solid and organic particles in non available forms. In the northern littoral of Pernambuco, the Botafogo river estuary has a history of contamination by mercury (Hg) but it is needed to evaluate how changes on the characteristics of these soils can affect the availability of metals and microbial communities. The objectives of this study were to determine mercury (Hg), Chromium (Cr) and Zinc (Zn) contents in mangrove soils and analyse changes in compartmentalization of Hg after 120 days of exposure to oxic conditions, as well as the interferences on microbial respiration and soil carbon biomass. Soils from three areas (A1, A2 and A3) of the Botafogo River were collected and selected for ten times of incubation (0, 5, 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105 and 120 days). After incubation times the samples were divided in two depths (0-5cm and 5-10cm), each one homogenized and put inside plastic recipients under refrigeration (-18°C) until the moment of being analyzed. Potential redox (Eh) and pH were determined on site and after every collection from incubation times. The humidity of soils was gradually decreased to half of the initial humidity. Soil particle size distribution was performed for each area. The chemical analysis performed were total contents of Hg, Zn, Cr and Fe and Hg sequential extraction. For the microbial analysis, soil carbon biomass and soil respiration were conducted. These soils are classified as clay and silty clay. After 120 days of decreased humidity, all areas showed acidification and an increase in Eh from anoxic/suboxic to oxic conditions. Chromium and Zn main values were found below international limits for these metals (TEL and PEL). These two metals were highly correlated to iron (Fe). Mercury contents are above international limits (TEL and PEL), confirming the contamination status of the Botafogo River. Sequential extraction of Hg showed a tendency of Hg release from non available fractions (residual) to less stable fractions (organo-chelated and elementar Hg). This could mean a risk of availability of Hg when the mangrove soil is exposed to longer times of alterations on their natural conditions of humidity, pH and Eh. Soil carbon biomass increased with incubation times in all areas, while soil respiration decreased in A3, the most contaminated area, and increased in A1 and A2, the less contaminated areas. Acidification had a higher impact on the microbial communities than the other parameters, showing that there might have resistant populations in these areas. These results show a potential risk of a second source of Hg contamination from the Botafogo River estuary and the need to study microbial populations existing in the area to better understand the impacts of alterations to the microorganisms.

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  • JOEL JOSÉ DE ANDRADE
  • Eficiência da adubação nitrogenada foliar na cana-de-açúcar

  • Orientador : EMIDIO CANTIDIO ALMEIDA DE OLIVEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EMIDIO CANTIDIO ALMEIDA DE OLIVEIRA
  • ALEXANDRE CAMPELO DE OLIVEIRA
  • PAULO CESAR OCHEUZE TRIVELIN
  • Data: 06/08/2021
    Ata de defesa assinada:

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  • A sustentabilidade produtiva dos canaviais depende de um adequado manejo nutricional da cana-de-açúcar. Entre os nutrientes, o Nitrogênio (N) é o segundo mais absorvido e o que mais limita a produtividade da cultura. As perdas por lixiviação que ocorre nos canaviais reduzem a disponibilidade de N para a cultura. Para suprir a necessidade da cana doses de até 200 kg ha-1 de N mineral são aplicadas nos canaviais, mas a recuperação de N-fertilizante tem se limitado a 50%. A adubação foliar pode ser uma alternativa para a compor de manejos de adubação mais eficientes. Visto, que até 70% de N na forma de N-ureia pode ser recuperado pela cana-de-açúcar em 24 horas. Objetivo desse trabalho é avaliar a eficiência da adubação foliar com solução de N-ureia em aumentar a recuperação do N-fertilizante e reduzir suas perdas por lixiviação durante o desenvolvimento da cana-de-açúcar. Sete manejos de aplicação de N com doses de 60 kg ha-1, combinando redução da adubação via solo e complementação na folha, mais um tratamento extra com aplicação de 120 kg ha-1 de N via solo, foram testados e dispostos em três blocos ao acaso. Nos sete primeiros meses foi avaliado a lixiviação de N. Aos 162 Dias Após o Plantio (DAP), 194 DAP e 224 DAP foi avaliado a eficiência da adubação, o crescimento e o acúmulo de biomassa na parte aérea na cana-de-açúcar. O N-nitrico teve a maior participação na solução lixiviada. As menores concentrações de N no lixiviado e as menores perdas de N por lixiviação foram verificados nos manejos com redução da dose em 50% (30 kg ha-1) e 25% (45 kg ha-1). Nesses manejos o N-nitrico teve maior participação na solução lixiviada. As adubações foliares otimizaram a absorção de 15N-fetilizante e incrementaram os teores e acúmulo de N, a produção de biomassa, a altura de planta, e o número de entrenós. As melhores respostas foram identificadas no manejo com redução de 50% da dose no solo com complementação de duas aplicações de N de 15 kg.ha-1. Nesse contexto, conclui-se que é possível reduzir o aporte de N no solo e complementar via foliar sem comprometer o desenvolvimento e o acúmulo de biomassa na parte aérea da cana-de-açúcar no ciclo de cana planta.


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  • TThe productive sustainability of sugarcane fields depends on adequate nutritional management of sugarcane. Among the nutrients, Nitrogen (N) is the second most absorbed and the one that most limits crop productivity. Leaching losses that occur in sugarcane fields reduce the availability of N for the crop. To meet the need for sugarcane, doses of up to 200 kg ha-1 of mineral N are applied to sugarcane fields, but the recovery of fertilizer N has been limited to 50%. Foliar fertilization can be an alternative to compose more efficient fertilization managements. Whereas, up to 70% of N in the form of N-urea can be recovered by sugarcane within 24 hours. The objective of this work is to evaluate the efficiency of foliar fertilization with N-urea solution in increasing the recovery of N-fertilizer and reducing its leaching losses during sugarcane development. Seven N application managements with doses of 60 kg ha-1, combining reduced fertilization via soil and supplementation on the leaf, plus an extra treatment with application of 120 kg ha-1N via soil, were tested and arranged in three blocks by chance. In the first seven months, N leaching was evaluated. At 162 Day After Planting (DAP), 194 DAP and 224 DAP, the fertilization efficiency, growth and accumulation of aboveground biomass in sugarcane were evaluated. Nitric-N had the greatest participation in the leached solution. The smallest concentrations of N in the leachate and the smallest losses of N by leaching were verified in managements with a dose reduction of 50% (30 kg ha-1) and 25% (45 kg ha-1). In these managements, the N-nitric had greater participation in the leached solution. Foliar fertilization optimized 15N-fertilizer uptake and increased N content and accumulation, biomass production, plant height, and number of internodes. The best responses were identified in the management with a 50% reduction of the dose in the soil with the complementation of two 15 kg ha-1 N applications. In this context, it is concluded that it is possible to reduce the input of N in the soil and complement it via the leaves without compromising the development and accumulation of biomass in the aboveground part of the sugarcane in the sugarcane plant cycle.

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  • MARLLON DOS SANTOS MARTINS
  • Solos salino-sódicos condicionados com gesso e enxofre com Acidithiobacillus thiooxidans

  • Orientador : NEWTON PEREIRA STAMFORD
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CAROLINA ETIENNE DE ROSALIA E SILVA SANTOS
  • EDIVAN RODRIGUES DE SOUZA
  • NEWTON PEREIRA STAMFORD
  • Data: 31/08/2021

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  • Os solos salino-sódicos ocorrem, especialmente, nas regiões áridas e semiáridas devido ao material de origem, baixa precipitação e elevada evapotranspiração. O manejo inadequado é uma das causas e o principal dano é a degradação e abandono dessas áreas. Estes solos devem ser corrigidos visando a redução do pH, a concentração dos sais solúveis e do sódio trocável para melhoria da qualidade do solo. O principal objetivo do trabalho é comparar o enxofre elementar inoculado com a bactéria oxidante gênero (Acidithiobacillus) que produz ácido sulfúrico e pode ser usado no condicionamento de solos salino-sódicos e sódicos e seu efeito comparado com o gesso e a mistura dos dois materiais. O experimento foi realizado em casa de vegetação om esquema fatorial 2x4, usando dois solos salinosódicos; quatro tratamentos: 1) gesso (11,5t ha-1para S1; 17,5 t ha-1 para o solo 2,); 2) enxofre elementar com Acidithiobacillus thiooxidans, 3) enxofre com Acidithiobacillus thiooxidans 50% (1t ha-1 para o S1; 1,63t ha-1 para S2) + gesso 50% (7,75t ha-1 para S1; 8,75t ha-1 para S2) e 4) controle (solo sem condicionador), Usou-se quatro tempos de incubação(0;15;30 e 45 dias) com três repetições. após realizada a aplicação de lâmina de lixiviação, sendo a primeira na montagem do experimento (0 dias), e em seguida nos demais tempo de incubação. coletaram-se amostras para análises química dos solos e do material lixiviado. O enxofre elementar com Acidithiobacillus thiooxidans promoveu maior redução de pH; condutividade elétrica e percentagem de sódio trocável do solo, sendo mais eficiente na redução da salinidade e sodicidade, quando comparado com gesso e 50% enxofre com Acidithiobacillus thiooxidans + 50% gesso. O gesso forneceu para ambos os solos aumento na concentração de Ca2+. Aos 45 dias de incubação promoveu efeito positivo com os condicionantes na melhoria química e redução da sodicidade dos solos. Mas é necessário aumentar o período de incubação uma maior eficiência da recuperação do solo.


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  • Saline-sodic soils occur, especially, in arid and semi-arid regions due to the source material, low precipitation and high evapotranspiration. Inadequate management is one of the causes and the main damage is the degradation and abandonment of these areas. These soils must be corrected in order to reduce the pH, the concentration of soluble salts and exchangeable sodium to improve the quality of the soil. The main objective of the work is to compare the elemental sulfur inoculated with the oxidizing bacteria genus (Acidithiobacillus) which produces sulfuric acid and can be used in the conditioning of saline-sodic and sodic soils and its effect compared with gypsum and the mixture of the two materials. The main objective of the work is to compare the elemental sulfur inoculated with the oxidizing bacteria genus (Acidithiobacillus) which produces sulfuric acid and can be used in the conditioning of saline-sodic and sodic soils and its effect compared with gypsum and the mixture of the two materials. The experiment was carried out in a greenhouse in a 2x4 factorial scheme, using two saline-sodic soils; four treatments: 1) gypsum (11.5t ha-1 for S1; 17.5 t ha-1 for soil 2,); 2) elemental sulfur with Acidithiobacillus thiooxidans, 3) sulfur with Acidithiobacillus thiooxidans 50% (1t ha-1 for S1; 1.63t ha-1 for S2) + 50% gypsum (7.75t ha-1 for S1; 8, 75t ha-1 for S2) and 4) control (soil without conditioner), Four incubation times (0;15;30 and 45 days) with three replications were used. after performing the application of a leaching blade, being the first in the setup of the experiment (0 days), and then in the other incubation time. samples were collected for chemical analysis of soils and leachate material. Elemental sulfur with Acidithiobacillus thiooxidans promoted greater pH reduction; electrical conductivity and exchangeable sodium percentage in the soil, being more efficient in reducing salinity and sodicity, when compared with gypsum and 50% sulfur with Acidithiobacillus thiooxidans + 50% gypsum. Gypsum provided an increase in the concentration of Ca2+ for both soils. At 45 days of incubation, it had a positive effect with the conditions on chemical improvement and reduction of soil sodicity. But it is necessary to increase the incubation period for greater efficiency in soil recovery.

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  • MARIA DE NAZARÉ GOMES DE SOUSA
  • Biofertilizante e inoculação rizobiana no amendoim em solo arenoso

  • Orientador : NEWTON PEREIRA STAMFORD
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIO DE ANDRADE LIRA JUNIOR
  • ANA DOLORES SANTIAGO DE FREITAS
  • EMMANUELLA VILA NOVA DA SILVA
  • Data: 20/12/2021

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  • O crescente aumento populacional levou a agricultura convencional ao uso intenso dos fertilizantes convencionais, a fim de atender à crescente demanda por suplemento alimentar. O uso intensivo destes insumos principalmente fertilizantes fosfatados, potássicos e nitrogenados têm causado sérios impactos ambientais. Neste contexto, o uso de insumos orgânicos tornou-se uma alternativa ao uso dos fertilizantes convencionais, uma vez que reduz os impactos ambientais e preservar a saúde física, química e biológica do solo. Sendo assim, este trabalho teve com o objetivo, avaliar o uso de fertilizantes biológico a base de pó de rocha rica em fósforo e potássio e sobre as propriedades químicas em solo do tabuleiro costeiro, assim como analisar sua efetividade quando associado à bactéria fixadora de nitrogênio do gênero Bradyrhizobium spp., na nutrição, produção de biomassa e produtividade na cultura do amendoim. Os experimentos foram conduzidos em casa de vegetação, do departamento de agronomia da Universidade Federal Rural de Pernambuco-UFRPE. O solo utilizado no experimento foi um solo ácido com pH 6,5 do tabuleiro costeiro proveniente da usina Japungu, localizada na Paraíba a 644,5 km de Recife-PE. O experimento foi conduzido em delineamento de blocos casualizados em arranjo fatorial duplo (7 x 2) com cinco repetições. O primeiro nível de fator foram as fontes de nutrição: Biofertilizante- BNPK 100% (10 t ha-1); Biofertilizante-BNPK 150% (15 t ha-1); Bioprotetor- PNPK 100% (10 t ha-1); Bioprotetor- PNPK 150% (15 t ha-1); fertilizante convencional- FNPK 100% (dose recomendada); húmus de minhoca (12 t ha-1); e o controle (sem fertilização). O segundo nível de fator consistiu na utilização ou não da bactéria fixadora de nitrogênio do gênero Bradyrhizobium spp. . Foram avaliados os parâmetros fitotécnicos da planta e produtividade da cultura após 90 dias de cultivo, as análises químicas (N, P e K) do solo e da planta. Dentre os resultados encontrados, os parâmetros fitotécnicos, de rendimento da planta foram influenciados pelos fertilizantes. A inoculação com Bradyrhizobium spp. refletiu positivamente no peso de massa fresca das plantas, razão raiz/massa seca da planta, número de vagens, e massa do grão. O fertilizante biológico a base de pó de rocha PK influenciou os teores de fósforo no solo e na planta e nitrogênio no solo, sobressaindo o fertilizante convencional. O húmus de minhoca influenciou os teores de potássio no solo e na planta. Diante dos resultados obtidos a recomendação do uso do fertilizante biológico a base de pó de rocha PK e o composto de minhoca é uma alternativa aos fertilizantes convencionais para a cultura do amendoim.


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  • The increasing population increase has led conventional agriculture to the intensive use of conventional fertilizers in order to meet the growing demand for food supplements. The intensive use of these inputs, mainly phosphate, potassium and nitrogen fertilizers have caused serious environmental impacts. In this context, the use of organic inputs has become an alternative to the use of conventional fertilizers, as it reduces environmental impacts and preserves the physical, chemical and biological health of the soil. Therefore, this work aimed to evaluate the use of biological fertilizers based on rock powder rich in phosphorus and potassium and on the chemical properties in soil of the coastal plateau, as well as to analyze their effectiveness when associated with nitrogen-fixing bactéria of the genus Bradyrhizobium spp., in nutrition, biomass production and productivity in peanut culture. The experiments were carried out in a greenhouse at the agronomy department of the Federal Rural University of Pernambuco-UFRPE. The soil used in the experiment was an acidic soil with pH 6.5 of the coastal table from the Japungu plant, located in Paraíba, 644.5 km from Recife-PE. The experiment was carried out in a randomized block design in a double factorial arrangement (7 x 2) with five replications. The first level of factor were the sources of nutrition: Biofertilizer- BNPK 100% (10 t ha-1); Biofertilizer-BNPK 150% (15 t ha-1); Bioprotector-PNPK 100% (10 t ha-1); Bioprotector-PNPK 150% (15 t ha-1); conventional fertilizer - FNPK 100% (recommended dose); earthworm humus (12 t ha-1); and control (without fertilization). The second level of factor consisted in the use or not of nitrogen-fixing bacteria of the genus Bradyrhizobium spp. . Plant phytotechnical parameters and crop yield after 90 days of cultivation, chemical analyzes (N, P and K) of soil and plant were evaluated. Among the results found, the phytotechnical parameters of plant yield were influenced by fertilizers. Inoculation with Bradyrhizobium spp. reflected positively on plant fresh mass weight, root/plant dry mass ratio, number of pods, and grain mass. The biological fertilizer based on PK rock powder influenced the levels of phosphorus in the soil and in the plant and nitrogen in the soil, standing out the conventional fertilizer. The earthworm humus influenced the levels of potassium in the soil and in the plant. In view of the results obtained, the recommendation to use a biological fertilizer based on PK rock powder and earthworm compost is an alternative to conventional fertilizers for the cultivation of peanuts.

Teses
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  • DANILO RODRIGUES MONTEIRO
  • Rizobactérias da Caatinga: prospecção e promoção de crescimento de sorgo em condições de estresse hídrico.

  • Orientador : EDIVAN RODRIGUES DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA DOLORES SANTIAGO DE FREITAS
  • ARTHUR PRUDÊNCIO DE ARAÚJO PEREIRA
  • DIOGO PAES DA COSTA
  • EDIVAN RODRIGUES DE SOUZA
  • GISELLE GOMES MONTEIRO FRACETTO
  • Data: 25/02/2021

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  • A ampliação do conhecimento da comunidade microbiana na rizosfera de plantas estabelecidas em ambientes áridos e semiáridos contribuem para o desenvolvimento de tecnologias que auxiliam na tolerância de plantas à seca. Dessa forma, foi realizada a prospecção de rizobactérias de espécies endêmicas da Caatinga no Núcleo de Desertificação de Cabobró – PE, semiárido brasileiro, com a finalidade de encontrar bactérias que detivessem mecanismos de promoção de crescimento de plantas e então realizar a inoculação em sorgo. Para tanto, foram realizadas coletas do solo rizosférico de 5 espécies da Caatinga (Cnidoscolus quercifolius; Poincianella pyramidalis [Tul.] L. P. Queiroz; Aspidosperma pyrifolium; Sida galheirensis; Jatropha curcas) de dois sítios de coleta no semiárido de Pernambuco. O isolamento e a purificação das colônias de bactérias foram realizados em meio de cultura com restrição na atividade de água (Aw= 0,957). Os isolados foram submetidos a caracterização de mecanismos diretos e indiretos de promoção de crescimento e proteção a estresses ambientais, como: formação de biofilme; produção de exopolissacarídeos (EPS); solubilização de fosfatos; biossíntese de ácido indolacético (AIA); crescimento em meio enriquecido com ACC como única fonte de nitrogênio; fixação assimbiótica de nitrogênio (FBN); halofilia e halotolerância; produção de N-Amoniacal e produção de enzima extracelular (Catalase). De um total de 60 bactérias isoladas, as 20 BPCPs que apresentaram o maior número de mecanismos diretos ou indiretos foram selecionadas e inoculadas em plantas de Sorgo Forrageiro (IPA- SF – 15) submetidas a umidades do solo referentes a 80 % (0,202 g g-1), 50 % (0,126 g g-1) e 30 % (0,076 g g-1) da capacidade de pote (CP). A partir disso foram avaliados os parâmetros de biometria das plantas, os pigmentos fotossintéticos e a fluorescência da clorofila a. As plantas inoculadas com as BPCPs tiveram um ganho de biomassa fresca de até 200% quando comparadas com os controles sem inoculação. A bactéria 1.4 aumentou em 75% a espessura do caule das plantas de sorgo, quando se comparou as plantas com a umidade de 30% da CP com as de 80% da CP. Os teores de clorofila a e clorofila total apresentaram os maiores acúmulos nas plantas inoculadas com as BPCPs 2.3 e 10.8. As plantas inoculadas com a bactéria 10.8 aumentou em 8 vezes os teores de carotenoides em comparação ao controle sem inoculação a 30% da CP. A emissão da fluorescência inicial da clorofila a foi menos intensa para a bactéria 7.2 (30% da CP), sendo aproximadamente 40% menor que a emissão pelas plantas a 80% da CP. Assim sendo, quanto a resposta ecofisiologica do Sorghum bicolor [L.] Moech observou-se que 11 bactérias (1.4, 1.10, 1.11, 2.3, 2.4, 4.2, 4.6, 6.1, 6.3, 7.2, 10.8) apresentaram grande relevância na melhora da homeostase das plantas em relação aos estímulos negativos do estresse ambiental ao qual estavam expostas. As espécies vegetais de onde foram prospectados os microrganismos xerófilos, apresentam grande potencial biotecnológico, por sustentarem uma comunidade microbiana com uma gama diversa de mecanismos de promoção de crescimento e alívio de estresse abiótico.


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  • The expansion and deepening of the knowledge of the microbial community in the rhizosphere of common plants in arid and semi-arid environments contributes to the development of technologies that assist in the tolerance of plants to drought. Thus, rhizobacteria of endemic species from the Caatinga were carried out in the Desertification Nucleus of Cabobró - PE, a Brazilian semiarid region, with the goal of finding bacterias that had mechanisms for promoting plant growth and then carry out an inoculation in sorghum. For this purpose, collections of rhizospheric soil were carried out from 5 species of the caatinga (Cnidoscolus quercifolius; Poincianella pyramidalis [Tul.] L. P. Queiroz; Aspidosperma pyrifolium; Sida galheirensis; Jatropha curcas) from two collection sites located in the semiarid region of Pernambuco. Isolation and purification of bacterial colonies were carried out in a culture medium with restriction in water activity (Aw = 0.957). The isolated ones were subjected to the characterization of direct and indirect mechanisms to promote growth and protect against environmental stresses, such as: biofilm formation; production of exopolysaccharides; Phosphate solubilization; Biosynthesis of indolacetic acid (IAA); Growth in medium enriched with ACC as the only nitrogen source; asybiotic nitrogen fixation (NFB); Halophilia and Halotolerance; Production of N-Ammoniacal and Production of extracellular enzyme (Catalase). From a total of 60 isolated, the 20 PGPBs that showed the greatest number of direct or indirect mechanisms were selected and inoculated in Forage Sorghum plants (IPA-SF - 15) and submitted to soil moisture referring to 80% (0.202 g g-1), 50% (0.126 g g-1) and 30% (0.076 g g-1) of the pot capacity (PC). From this, the biometric parameters of the plants, the photosynthetic pigments and the chlorophyll a fluorescence were evaluated. Plants inoculated with PGPBs had a fresh biomass gain of up to 200% when compared to controls without inoculation. The bacterium 1.4 increased the thickness of the stem of sorghum plants by 75%, when the plants were compared with the humidity of 30% of the PC with those of 80% of the PC. The levels of chlorophyll a and total chlorophyll showed the highest accumulations in plants inoculated with PGPBs 2.3 and 10.8. Plants inoculated with the bacterium 10.8 increased the levels of carotenoids by 8 times compared to the control without inoculation at 30% of PC. The initial fluorescence emission of chlorophyll a was less intense for bacterium 7.2 (30% of PC), being approximately 40% less than the emission by plants at 80% of PC. Therefore, it is observed that of the 20 PGPBs evaluated regarding the ecophysiological response of Sorghum bicolor [L.] Moech, 11 bacteria (1.4, 1.10, 1.11, 2.3, 2.4, 4.2, 4.6, 6.1, 6.3, 7.2, 10.8) presented great relevance in improving the homeostasis of plants in relation to the negative stimuli of environmental stress to which they were exposed. The plant species from which xerophilic microorganisms were prospected have great biotechnological potential, as they support a microbial community with a diverse range of mechanisms to promote growth and relieve abiotic stress.

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  • JÉSSICA RAFAELLA DE SOUSA OLIVEIRA
  •  SIMBIOSE ENTRE Crotalaria spp. E BACTÉRIAS NATURALMENTE ESTABELECIDAS EM SOLOS DA ZONA DA MATA DE PERNAMBUCO

  • Orientador : ANA DOLORES SANTIAGO DE FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA DOLORES SANTIAGO DE FREITAS
  • MARIO DE ANDRADE LIRA JUNIOR
  • LINDETE MIRIA VIEIRA MARTINS
  • DIOGO PAES DA COSTA
  • JAKSON LEITE
  • Data: 26/02/2021

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  • O Brasil experimenta o maior sucesso de uso da fixação biológica de nitrogênio (FBN) em sistemas agrícolas e, recentemente, vem se posicionando no cenário internacional com a descrição de novas espécies de rizóbios. A diversidade de combinações de tipos e coberturas de solo tornam a Zona da Mata de Pernambuco uma região com grande potencial para estudos de ecologia de rizóbios e para buscas de novas estirpes elites para a fixação biológica de nitrogênio (FBN). Este trabalho tem como objetivo estimar a ocorrência e a diversidade de bactérias de nódulos de diferentes espécies do gênero Crotalaria para disponibilização de uma coleção e futura obtenção de incoculantes recomendáveis para adubação verde em solos da Zona da Mata de Pernambuco. Inicialmente, foi realizada uma amostragem representativa das diferentes condições edafoclimáticas da Zona-da-Mata de Pernambuco, englobando solos dos principais tipos e usos de solo na região, em pontos definidos de acordo com os requisitos classe e cobertura vegetal do solo. As classes de solo foram selecionadas no 1º nível categórico, a saber: ARGISSOLO, LATOSSOLO e GLEISSOLO, que, juntas, representam em torno de 85% dos solos da região. Quatro tipos de coberturas vegetais, que são as predominantes na Zona-da-Mata de Pernambuco, foram definidos: 1) cultivo com cana-de-açúcar; 2) capoeira; 3) outros usos agropecuários e 4) vegetação nativa (mata). A ocorrência natural de populações de bactérias capazes de formar nódulos com três espécies de Crotalaria spp., assim como o desenvolvimento das plantas cultivadas nas amostras de solos coletadas foram determinados em experimentos realizados em vasos em casa de vegetação. Este experimento também foi utilizado como ensaio de plantas iscas para isolar bactérias de nódulos das plantas cultivadas nas amostras de solo representativas de cada situação. Foi obtida uma coleção de 505 isolados de nódulos, que foi caracterizada fenotipicamente em meio de cultura YMA. Em isolados representativos dos grupos fenotípicos utilizados, foi traçado um perfil genético inicial das populações naturalmente estabelecidas nos solos estudados, por meio da avaliação da variabilidade genética dos isolados utilizando as técnicas de BOX-PCR e Análise de Restrição do DNA Ribossomal Amplificado (ARDRA). A análise conjunta dos perfis de restrição do 16S rRNA, obtida a partir das endonucleases: Alu I, Xba I, Apa I, Xho I, Rsa I, Hae III e Nde I permitiu a formação de grupos de isolados com similaridade, e de acordo com a distribuição das estirpes referência, consistiu na separação dos isolados nas classes de solos. Este agrupamento aponta variabilidade genética dos isolados e indica uma possível existência de grupos taxonômicos, dentre os isolados obtidos, ainda não conhecidos pela literatura.


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  • Brazil is experiencing the greatest success in the use of biological nitrogen fixation (FBN) in agricultural systems and, recently, has been positioning itself on the international scene with the description of new species of rhizobia. The diversity of combinations of types and soil cover makes the Zona da Mata of Pernambuco a region with great potential for studies of rhizobia ecology and for the search for new elite strains for biological nitrogen fixation (FBN). This project aims to estimate the occurrence and diversity of nodule bacteria from different species of the Crotalaria genus to make a collection available for obtaining inoculants for recommendation for green manure in soils in the Zona da Mata of Pernambuco. Initially, a representative sampling of the different edaphoclimatic conditions of the Zona-da-Mata de Pernambuco was carried out, encompassing soils of the main types and uses of soil in the region, at points defined according to the class requirements and soil cover. The soil classes were selected at the 1st categorical level, namely: ARGISSOLO, LATOSSOLO and GLEISSOLO, which together represent about 85% of the region's soils. Four types of vegetation cover, which are predominant in the Zona-da-Mata de Pernambuco, were defined: 1) cultivation with sugarcane; 2) capoeira; 3) other agricultural uses and 4) native vegetation (forest). The natural occurrence of populations of bacteria capable of forming nodules with three species of Crotalaria spp., As well as the development of plants grown in the collected soil samples were determined in experiments carried out in pots in a greenhouse. This experiment was also used as a bait plant test to isolate nodule bacteria from plants grown in soil samples representative of each situation. A collection of 505 nodule bacteria was obtained, which was characterized phenotypically in YMA culture medium. In isolates representative of the phenotypic groups used, an initial genetic profile of the populations naturally established in the studied soils was traced, through the evaluation of the genetic variability of the isolates using the techniques of BOX-PCR and Restriction Analysis of Amplified Ribosomal DNA (ARDRA). The joint analysis of the restriction profiles of the 16S rRNA, obtained from the endonucleases: Alu I, Xba I, Apa I, Xho I, Rsa I, Hae III and Nde I allowed the formation of groups of isolates with similarity, and according to with the distribution of the strains, it consisted of the separation of the isolates in the soil classes. This grouping points to genetic variability of the isolates and indicates a possible existence of taxonomic, among the isolates obtained, not yet known in the literature.

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  • MICHELLE JUSTINO GOMES ALVES
  • Diversidade e promoção de crescimento de plantas por bactérias associadas ao capim pangolão

  • Orientador : MARIO DE ANDRADE LIRA JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ARTHUR PRUDÊNCIO DE ARAUJO PEREIRA
  • ERIKA VALENTE DE MEDEIROS
  • PAULO IVAN FERNANDES JÚNIOR
  • RAFAELA SIMÃO ABRAHÃO NÓBREGA
  • MARIO DE ANDRADE LIRA JUNIOR
  • Data: 26/02/2021

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  • Algumas espécies de gramíneas são resilientes sob condições ambientais estressantes, como o capim pangolão (Digitaria eriantha cv. Suvernola). Uma das possíveis razões é a presença de bactérias promotoras de crescimento. Assim, o objetivo foi avaliar a diversidade e o potencial de promoção de crescimento da comunidade bacteriana endofítica do capim pangolão, de diferentes ambientes de Pernambuco. Foram isoladas bactérias associadas a folhas, colmo, raiz e solo rizosférico do pangolão das mesorregiões Sertão, Agreste e Zona da Mata em Pernambuco - Brasil. A avaliação da diversidade foi feita inicialmente por caracterização fenotípica, seguida de avaliação genotípica por BOX-PCR, e sequenciamento do gene 16S rRNA, Representantes dos grupos formados pelo BOX-PCR a 90% de similaridade foram escolhidos para avaliação in vitro dos mecanismos de promoção de crescimento vegetal (fixação biológica de nitrogênio - FBN, síntese de AIA, solubilização de fosfato e produção de sideróforos), bem como por experimentos em casa de vegetação em milho destinados a verificar cada mecanismo separadamente. FBN foi avaliado pelo cultivo sob déficit de N, produção de AIA pelo cultivo sob déficit hídrico, solubilização de P e produção de sideróforos pelo fornecimento de P e Fe de baixa solubilidade, respectivamente. O capim pangolão teve alta diversidade com 325 isolados caracterizados fenotipicamente e 244 estirpes a 100% de similaridade pelo BOX-PCR, sendo 132 estirpes enviadas para sequencimento. 118 estripes mostraram 96,84 – 99,9 % de similaridade com alguma previamente descrita no BLAST e foram identificados 2 filos, 4 classes, 7 ordens, 13 famílias e 17 gêneros: Achromobacter, Agrobacterium, Bacillus, Burkholderia, Curtobacterium, Enterobacter, Herbaspirillum, Kosakonia, Ochrobactrum, Paenibacillus, Pantoea, Pseudomonas, Rhizobium, Serratia, Shinella, Stenotrophomonas e Variovarax. Na avaliação in vivo, as estirpes do estudo foram superiores ao inoculante comercial em todos os experimentos. Estirpes do capim pangolão superaram o inoculante comercial no experimento de baixa disponibilidade de N para todas as variáveis avaliadas, com exceção da eficiência relativa ao sem inoculação e ao N mineral. No experimento sob déficit hídrico, as novas estirpes também mostraram melhores resultados para todas as variáveis avaliadas em relação ao inoculante comercial. No ensaio realizado com fonte de ferro de baixa solubilidade não houve diferença entre a testemunha inoculante comercial e todos os demais tratamentos para diâmetro do colmo, área foliar, massa seca da parte aérea, acúmulo de N e P na parte aérea e as eficiências relativas. No entanto, a estirpe 252A colaborou com uma maior altura e 5227 apresentou o maior valor de massa seca da raiz. No experimento com fornecimento de fósforo de baixa solubilidade não houve diferença entre a testemunha inoculante comercial e os demais tratamentos para massa seca da parte aérea, acúmulo de N na parte aérea e todas as eficiências relativas, enquanto seis estirpes apresentaram maior acúmulo de P. A diversidade de bactérias associadas ao pangolão pode ter promovido a sua resiliência. Embora cada experimento com milho tenha enfatizado um dos mecanismos de promoção de crescimento estudados in vitro, seus resultados in vivo podem não ter sido obtidos em virtude de apenas um mecanismo, mas sim, pela combinação destes e de outros mecanismos não avaliados.


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  • Some grass species are resilient under stressful environmental conditions, such as pangolão grass (Digitaria eriantha cv. Suvernola). One of the possible reasons is the presence of growth-promoting bacteria. Thus, the objective was to evaluate the diversity and the growth promotion potential of the endophytic bacterial community of pangolão grass, from different environments in Pernambuco. Bacteria associated with leaves, stem, root and rhizospheric soil were isolated from the pangolon of the Sertão, Agreste and Zona da Mata mesoregions in Pernambuco - Brazil. The diversity assessment was done initially by phenotypic characterization, followed by genotypic evaluation by BOX-PCR, and sequencing of the 16S rRNA gene. Representatives of the groups formed by the BOX-PCR at 90% similarity were chosen for in vitro evaluation of the promotion mechanisms. of plant growth (biological nitrogen fixation - FBN, AIA synthesis, phosphate solubilization and production of siderophores), as well as by experiments in a greenhouse on corn intended to verify each mechanism separately. FBN was evaluated by cultivation under deficit of N, production of AIA by cultivation under water deficit, solubilization of P and production of siderophores by the supply of low solubility P and Fe, respectively. Pangolao grass had high diversity with 325 isolates phenotypically characterized and 244 strains at 100% similarity by BOX-PCR, with 132 strains sent for sequencing. 118 strains showed 96.84 - 99.9% similarity with some previously described in BLAST and 2 phyla, 4 classes, 7 orders, 13 families and 17 genera were identified: Achromobacter, Agrobacterium, Bacillus, Burkholderia, Curtobacterium, Enterobacter, Herbaspirillum, Kosakonia, Ochrobacterium, Paenibacillus, Pantoea, Pseudomonas, Rhizobium, Serratia, Shinella, Stenotrophomonas and Variovarax. In the in vivo evaluation, the strains in the study were superior to the commercial inoculant in all experiments. Strains of pangolão grass outperformed the commercial inoculant in the experiment of low N availability for all evaluated variables, except for the efficiency related to no inoculation and mineral N. In the experiment under water deficit, the new strains also showed better results for all variables evaluated in relation to the commercial inoculant. In the test performed with a low solubility iron source, there was no difference between the commercial inoculating control and all other treatments for stem diameter, leaf area, dry mass of the aerial part, accumulation of N and P in the aerial part and the relative efficiencies. However, strain 252A collaborated with a higher height and 5227 had the highest dry weight of the root. In the experiment with supply of low solubility phosphorus, there was no difference between the commercial inoculant control and the other treatments for aerial part dry mass, N accumulation in the aerial part and all the relative efficiencies, while six strains showed greater accumulation of P. A diversity of bacteria associated with the pangolon may have promoted its resilience. Although each experiment with corn emphasized one of the growth promotion mechanisms studied in vitro, its results in vivo may not have been obtained due to only one mechanism, but rather by the combination of these and other mechanisms not evaluated.

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  • RENNAN CABRAL NASCIMENTO
  • FLUXO DE Th E IDENTIFICAÇÃO DE FONTES DE SEDIMENTOS NA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO IPOJUCA

  • Orientador : YURI JACQUES AGRA BEZERRA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • OLIVIER EVRARD
  • CRISTIANO POLETO
  • TALES TIECHER
  • YGOR JACQUES AGRA BEZERRA DA SILVA
  • YURI JACQUES AGRA BEZERRA DA SILVA
  • Data: 20/08/2021

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  • O rio Ipojuca é o terceiro sistema fluvial mais poluído do Brasil. Elevadas concentrações e fluxos de metais em sedimentos indicam o padrão de contaminação, sendo comparados com valores de bacias impactadas por mineração. Mudanças hidrológicas e morfológicas recentes na faixa estuarina-zona marítima aumentaram a suscetibilidade de sedimentação de partículas finas e de metais nesses ambientes. Presume-se aqui que outros elementos possam estar sendo aportados, como radionuclídeos, e que a identificação de fontes e o controle da erosão do solo e do transporte de sedimentos podem reduzir a distribuição de contaminantes para o exutório e o ambiente costeiro local. Nesse sentido, os objetivos desse trabalho foram (1) avaliar os teores naturais em solos e a distribuição de Th nos sedimentos em suspensão (SS) e de fundo (BS) da bacia, (2) avaliar os padrões de entrega de sedimentos com base na combinação de diferentes classificações de fontes potenciais do método fingerprinting e (3) avaliar a dinâmica de entrega de diferentes fontes de sedimentos do trecho semiárido do Rio Ipojuca. (1) A concentração média de Th nos solos da bacia foi de 28,6 mg kg-1. Os valores de referência de qualidade estimados foram 21 mg kg-1 e 86,3 Bq kg-1. As concentrações no leito e no sedimento em suspensão variaram de 2,8 a 32,9 mg kg-1. Os sedimentos em suspensão transportaram 3,42 t ano-1 de Th, equivalente a mais de 99% do fluxo deste elemento. Na seção transversal a jusante, as amostras de sedimentos em suspensão exibiram concentrações de Th semelhantes às observadas em rios impactados por atividades de mineração. Entretanto, não houve evidência de impactos antrópicos nas concentrações de Th. O fluxo de sedimentos da área de estudo para o oceano é principalmente desencadeado por processos de erosão do solo na região do curso médio-inferior. (2) A região a jusante (SS = 80,5% e BS = 86,7%), os Latossolos (SS = 65% e BS = 30,8%) e o cultivo de cana-de-açúcar (SS = 62% e BS = 63.6%) foram as fontes dominantes de sedimentos. De forma combinada, as áreas de Latossolo e cana-de-açúcar controlaram cerca de 63,5% dos SS e 47,2% dos BS transportados na saída da bacia, ou seja, menos de 8% ou aproximadamente 280 km² da bacia. Abordagens com combinações de fontes potenciais, a partir de discriminações robustas, tendem a proporcionar maior detalhamento das áreas sob erosão dominante e reduzir a escala da contenção desses processos. (3) A bacia inferior semiárida apresentou contribuições significativamente maiores do que as outras fontes regionais (média e superior), aproximadamente 69% 56% dos SS e BS, respectivamente. Não houve fonte dominante nos usos do solo. A Caatinga (SS = 49%; BS = 47%) expressou suave superioridade em relação ao banco de canal (SS = 35%; BS = 39%). Portanto, a recuperação e a conservação da vegetação da Caatinga e a estabilização dos bancos de canais principalmente no trecho inferior são fundamentais para o controle do transporte dos sedimentos fluviais no trecho final desta bacia semiárida. Mais estudos são necessários para melhor avaliação dos padrões conservativos dos parâmetros de cor nos ambientes semiáridos. Aqui, disponibilizamos uma das primeiras informações de contribuições de sedimentos dos principais usos e cobertura do solo da região semiárida do Nordeste do Brasil.


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  • The Ipojuca River is the third most polluted river system in Brazil. High concentrations and fluxes of metals in sediments indicate the contamination pattern, compared with values from catchments impacted by mining. Recent hydrological and morphological changes in the estuarine-marine zone increased the susceptibility of fine particle and metal sedimentation in these environments. It is assumed here that other elements may be transferred, such as radionuclides, and that the identification of sources and controlling soil erosion and sediment transport can reduce the distribution of contaminants to the outlet and the local coastal environment. Accordingly, the objectives of this study were (1) to evaluate the natural contents in soils and the distribution of Th in suspended (SS) and bed (BS) sediments, (2) to evaluate the patterns of delivery of sediments based on the combination of different classifications of potential sources of the fingerprinting method and (3) to evaluate the dynamics of delivery of different sediment sources from the semiarid portion of the Ipojuca River. (1) The mean Th concentration in soils was 28.6 mg kg-1. The estimated quality reference values were at 21 mg kg-1 and 86.3 Bq kg-1. The Th concentration in suspended and bed sediments ranged from 2.8 to 32.9 mg kg-1. The suspended sediments transported 3.42 t year-1 of Th, equivalent to more than 99% of the flux of this element. In the downstream cross section, suspended sediment samples exhibited Th concentrations similar to those observed in rivers impacted by mining activities. However, there was no evidence of anthropogenic impacts on Th concentrations. The flux of sediments from the study area to the ocean is mainly triggered by soil erosion processes in the mid-lower course region. (2) The downstream region (SS = 80.5% and BS = 86.7%), the Oxisols (SS = 65% and BS = 30.8%) and sugarcane cultivation (SS = 62% and BS = 63.6%) were the dominant sediment sources. Combined, the Oxisols and sugarcane areas controlled about 63.5% of the SS and 47.2% of the BS transported, i.e., less than 8% or approximately 280 km² of the catchment. Approaches combining potential sources, based on robust discriminations, tend to provide greater detail of areas under dominant erosion and reduce the scale of containment of these processes. (3) The semiarid lower catchment presented significantly higher contributions than the other regional sources (middle and upper), approximately 69% and 56% of the SS and BS, respectively. There was no dominant source of land use. The Caatinga (SS = 49%; BS = 47%) expressed a mild superiority in relation to the channel bank (SS = 35%; BS = 39%). Therefore, the recovery and conservation of vegetation in the Caatinga and the stabilization of channel banks, especially in the lower stretch, are fundamental for controlling the transport of river sediments in the outlet of this semi-arid catchment. More studies are needed to better assess the conservative patterns of color parameters in semiarid environments. Here, we provide some of the first information on sediment contributions from the main land uses and land cover in the semiarid region of northeastern Brazil.

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  • PABLO RUGERO MAGALHÃES DOURADO
  • Nitrogênio no tomateiro: sensoriamento remoto e eficiência de uso de água

  • Orientador : EDIVAN RODRIGUES DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDIVAN RODRIGUES DE SOUZA
  • MARIO DE ANDRADE LIRA JUNIOR
  • EMIDIO CANTIDIO ALMEIDA DE OLIVEIRA
  • JOSE AMILTON SANTOS JUNIOR
  • RENATO LEMOS DOS SANTOS
  • Data: 29/11/2021

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  • Em um cenário de escassez hídrica e crescimento populacional o aumento da produtividade das culturas com baixo rastro de consumo de recursos hídricos e energéticos é vital para a garantia da segurança alimentar em escala global. Atingir o potencial de produtividade e crescimento de uma cultura agrícola depende da caracterização e ajuste de diversos atributos locais relacionados ao manejo nutricional. Em cultivos de tomate a biodisponibilidade de nitrogênio é o principal agente limitante, por essa razão o uso de adubação nitrogenada tem aumentado, resultando em ganhos de produtividade. Entretanto, os riscos de contaminação de água subterrâneas e ambientes lacustres devem ser monitorados, além do aumento de despesas com dosagens excessivas. O objetivo desse trabalho foi analisar, em um híbrido de tomate de crescimento determinado, aspectos relacionados à identificação de métodos não destrutivos capazes de caracterizar a variação fenotípica causada pelo acúmulo de nitrogênio no tecido vegetal e aspectos fisiológicos relacionados ao efeito do aumento da concentração de nitrogênio no consumo de água. Para tanto dois experimentos foram montados: primeiro, foi realizado um levantamento em um cultivo comercial de tomate na região de Irecê-Ba visando isolar fenótipos do híbrido TY-2006 que variaram pela disponibilidade de nitrogênio por meio do índice de vegetação com diferença normalizada (NDVI) e análise de desenvolvimento solo-planta (SPAD), um campo experimental de 0,9408ha foi monitorado quanto a determinações de teor de nitrogênio foliar, leitura de SPAD por meio de clorofilômetro, dados de produtividade com base no peso de frutos por planta (PFP) e NDVI pela captura de imagens por sensor multiespectral acoplado a drone em uma área de 84x112m dividida em um grid de 49 células.; segundo, um experimento de cultivo hidropônico com o mesmo híbrido verificando o efeito de cinco concentrações crescentes de nitrogênio na solução nutritiva usada para cultivo (85,5; 128,3; 171; 213,8 e 256,1 ppm de N) na variação da massa fresca de plantas e consumo de água estimados por um sistema autônomo de pesagem dos vasos de cultivo. Além disso, foi analisado o teor de nitrogênio foliar (TNF), o índice SPAD, eficiência quântica do fotossistema II(Ph), quenching não fotoquímico(NPQ), massa seca(MS), e a eficiência do uso da água(EUA). O primeiro experimento mostrou que o NDVI e SPAD não foram capazes de separar fenótipos que variaram pela biodisponibilidade de nitrogênio de fenótipos que variaram pela ação de outros agentes estressantes. O segundo experimento mostrou que a superdosagem de nitrogênio na solução nutritiva provoca aumento de consumo de água afetando a rentabilidade de cultivos de tomate.


  • Mostrar Abstract
  • In a scenario of water scarcity and population growth, the increase in the productivity of crops with a low consumption of water and energy resources is vital to guarantee food security on a global scale. Achieving the productivity and growth potential of an agricultural crop depends on the characterization and definition of several local attributes related to nutritional management. In tomato crops, nitrogen bioavailability is the main limiting agent, for this reason the use of nitrogen fertilization has increased, achieving productivity gains. However, the risks of contamination of groundwater and lake environments must be monitored, in addition to the increase in expenses with excessive dosages. The objective of this work was to analyze, in a tomato hybrid of determined growth, aspects related to the identification of non-destructive methods capable of characterizing a phenotypic variation caused by the accumulation of nitrogen in the plant tissue and physiological aspects related to the effect of increasing the concentration of nitrogen no water consumption. For this purpose, two experiments were set up: first, a survey was carried out in a commercial tomato crop in the region of Irecê-Ba classic to isolate phenotypes of the TY-2006 hybrid that varied by nitrogen availability through the normalized difference vegetation index (NDVI). ) and soil-plant development analysis (SPAD), an experimental field of 0.9408ha was monitored for determinations of leaf nitrogen content, SPAD reading using a chlorophyllmeter, productivity data based on the weight of fruits per plant ( PFP) and NDVI by image capture by a multispectral sensor coupled to a drone in an area of 84x112m divided into a 49 cell grid.; second, a hydroponic cultivation experiment with the same hybrid verifying the effect of five nitrogen cultures in the nutrient solution used for cultivation (85.5; 128.3; 171; 213.8 and 256.1 ppm of N) on variation in plant fresh mass and water consumption estimated by an autonomous system of weighing of pots. In addition, leaf nitrogen content (TNF), SPAD index, quantum efficiency of photosystem II (Ph), non-photochemical quenching (NPQ), dry mass (DM), and water use efficiency (USA) were analyzed. . The first experiment showed that NDVI and SPAD were not able to separate phenotypes that varied by nitrogen bioavailability from phenotypes that varied by the action of other stressors. The second experiment showed that the overdose of nitrogen in the nutrient solution causes an increase in water consumption, affecting the profitability of tomato crops.

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  • LAYANE SILVA BARBOSA DE SOUZA
  • BACTÉRIAS NATIVAS DE SOLOS DA CAATINGA EM SIMBIOSE COM Mimosa tenuiflora: OCORRÊNCIA E POSICIONAMENTO TAXONÔMICO

  • Orientador : ANA DOLORES SANTIAGO DE FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA DOLORES SANTIAGO DE FREITAS
  • GISELLE GOMES MONTEIRO FRACETTO
  • JAKSON LEITE
  • FÁBIO BUENO REIS JÚNIOR
  • VANINA GISELLE MAGUIRE
  • Data: 30/11/2021

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  • A fixação biológica de nitrogênio (FBN) é o principal processo de aporte deste nutriente em ecossistemas naturais e em agricultura de baixa utilização de insumos. Além disso, a introdução de leguminosas arbóreas inoculadas com bactérias diazotróficas pode ser uma estratégia para aquisição de nitrogênio para recuperação de áreas degradadas. A jurema preta é uma leguminosa de ocorrência ampla em diversos fragmentos de caatinga, principalmente em áreas em regeneração da vegetação nativa. Essa espécie é capaz de formar nódulos e adquirir proporções consideráveis de sua nutrição nitrogenada por meio da simbiose com rizóbios. No entanto, ainda são poucas as informações sobre as especificidades da simbiose. O objetivo deste trabalho foi avaliar a ocorrência e o posicionamento taxonômico de microssimbiontes de jurema preta naturalmente estabelecidos em solos do Semiárido pernambucano. Para a realização de uma amostragem representativa das diferentes condições edafoclimáticas, foram selecionados pontos em áreas com cobertura de caatinga densa (com pouca interferência antrópica) e com as principais classes de solos ocorrentes no bioma: Argissolo, Neossolo Litólico, Neossolo Quartzarênico, Neossolo Regolítico, Latossolo, Luvissolo e Planossolo. Para acessar a comunidade rizobiana dos solos foi realizado experimento em casa de vegetação utilizando jurema preta como planta-isca. Dos nódulos coletados no experimento de planta-isca foram obtidos 391 isolados, em sua maioria de crescimento rápido, com metabolismo que acidifica o meio de cultura e produtores de muito muco. Como critério de autenticação do “status” de rizóbio dos isolados, foram avaliadas a habilidade de fixar nitrogênio e de formar nódulos, por meio da amplificação simultânea dos genes simbióticos nifH e nodC, sendo selecionados 250 isolados positivos pelo método Duplex-PCR. A diversidade genética dos isolados foi avaliada pela Análise de Restrição do DNA Ribossomal Amplificado (ARDRA) que permitiu a formação de dois grupos, dentro dos quais foram formados 29 subgrupos a 75 % de similaridade. A partir desse agrupamento, foram selecionados 48 isolados para avaliação do perfil genético através do BOX PCR e sequenciamento dos genes 16S rRNA e gyrB. Analisando a árvore com base nos 19 isolados com sequência de boa qualidade do gene 16S, verificou-se que os 19 isolados fazem parte da classe das betaproteobactéria pertencentes ao gênero Paraburkholderia. 


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  • Biological nitrogen fixation (FBN) is the main input process for this nutrient in natural
    ecosystems and in low-input agriculture. Furthermore, the introduction of leguminous
    trees inoculated with diazotrophic bacteria can be a strategy for nitrogen acquisition to
    recover degraded areas. jurema negra is a legume that occurs widely in several
    fragments of caatinga, mainly in areas undergoing regeneration of native vegetation.
    This species is capable of forming nodules and acquiring considerable proportions of
    its nitrogenous nutrition through symbiosis with rhizobia. However, there is still little
    information about the specifics of symbiosis. The objective of this work was to evaluate
    the occurrence, characteristics and diversity of microsymbionts of black jurema
    naturally established in soils in the semiarid region of Pernambuco. In order to carry
    out a representative sampling of the different edaphoclimatic conditions, points were
    selected in areas with dense caatinga coverage (with little anthropogenic interference)
    and with the main classes of soils occurring in the biome: Argisol, Litholic Neosol,
    Quartzarenic Neosol, Regolithic Neosol, Latosol, Luvissol and Planosol. To access the
    rhizobian community of the soils, an experiment was carried out in a greenhouse using
    black jurema as a bait plant. From the nodules collected in the bait-plant experiment,
    391 isolates were obtained, most of them fast growing, with metabolism that acidifies
    the culture medium and producing a lot of mucus. As a criterion for authenticating the
    rhizobia status of the isolates, the ability to fix nitrogen and form nodules was evaluated
    by means of the simultaneous amplification of the symbiotic genes nifH and nodC, and
    250 positive isolates were selected by the Duplex-PCR method. The genetic diversity
    of the isolates was evaluated by Restriction Analysis of Amplified Ribosomal DNA
    (ARDRA) which allowed the formation of two groups, within which 29 subgroups were
    formed at 75% similarity. From this grouping, 48 isolates were selected for evaluation
    of the genetic profile through BOX PCR and sequencing of 16S rRNA and gyrB genes.
    Analyzing the tree based on the 19 isolates with good quality 16S gene sequence, it
    was found that the 19 isolates belong to the class of betaproteobacteria belonging to
    the genus Paraburkholderia.

7
  • NARA NÚBIA DE LIMA CRUZ
  • Gênese de horizontes cimentados em solos de tabuleiros costeiros do estado da Paraíba

  • Orientador : VALDOMIRO SEVERINO DE SOUZA JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • VALDOMIRO SEVERINO DE SOUZA JUNIOR
  • JANE KELLY SILVA ARAUJO
  • CAROLINE DELPUPO
  • JOSÉ COELHO DE ARAÚJO FILHO
  • TIAGO OSORIO FERREIRA
  • Data: 17/12/2021

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  • O processo de cimentação ocorre em diferentes classes de solos, desde Argissolos a
    Espodossolos principalmente expressa na forma de fragipã e duripã. Estudos sobre a
    Pedogênese desses horizontes ressaltam diferentes teorias quanto a sua formação, entretanto
    se faz necessário uma explicação precisa das ações desses agentes cimentantes no
    desenvolvimento desses horizontes. Em virtude da sua interferência no movimento e
    armazenamento de água no solo, afetando diretamente o desenvolvimento das plantas com o
    impedimento do crescimento de raízes e na absorção de nutrientes, diante disso o
    conhecimento da gênese desses solos e crucial para o planejamento de uso. Assim o seguinte
    trabalho objetivou-se em: Avaliar as alterações nos horizontes dos solos que levam a
    formação da cimentação, e os principais agentes cimentantes envolvidos, com fins de
    compreender sua gênese e evolução ao longo do tempo, no nordeste do Brasil. O trabalho foi
    realizado no município de Mataraca – PB, com três perfis com diferentes escalas de
    cimentação ao longo da paisagem, sendo classificados como Argissolo Amarelo, Espodossolo
    Ferri-Humilúvico, Espodossolo Humilúvico. Em campo realizaram-se descrições
    morfológicas e foram coletadas amostras para o processamento em laboratório, onde foram
    avaliados atributos físicos, químicos, mineralógicos e análises orgânicas e posteriormente
    realizado um tratamento de dados para análise de componentes principais- PCA e correlações
    que foram aplicadas nos resultados obtidos.
    Os atributos físicos e químicos refletem os sedimentos que formaram esses solos, sendo
    oriundos da formação barreiras, ou seja, esses solos se desenvolveram sobre sedimentos que
    já foram intemperizados, justificando assim a textura predominante arenosa em grande parte
    dos horizontes, assim como a química pobre em nutrientes, acidez e a alta saturação por
    alumínio encontrada. Dentre as extrações seletivas, o alumínio foi o elemento que se destacou
    em relação ao ferro e silício, tendo o alumínio ligado a formas orgânicas extraído com
    pirofosfato de sódio apresentando a maior seletividade em relação aos demais. Para as
    análises mineralógicas da fração argila, tanto quanto para a difração de raio-X, como para
    análise térmica diferencial apresentaram a mesma composição com o quartzo como mineral
    primário dominante, seguido da presença de caulinita, anatásio, e feldspato-k e Gibsita. A
    composição da materia orgânica apresentou uma predominância de Humina e ácidos fúlvicos,
    assim como no fracionamento do carbono oxidável as formas que apresentam maior
    recalcitrância se sobressaíram em relação às formas mais lábeis. Para a composição estrutural
    do carbono, para os horizontes cimentados são mais enriquecidos quando comparados com os
    que não houveram cimentação, assim como diferenças em sua composição estrutural. Com a
    aplicação da análise estatística a PCA, foi possível explicar 68% da variabilidade total dos
    dados, onde a PCA, agrupando horizontes cimentados versus horizontes não cimentados, e
    suas variáveis relevantes. Assim foi possível concluir que o elemento cimentante foi o
    aluminio, tendo o processo de podzolização se desenvolvendo concomitante com a
    cimentação.


  • Mostrar Abstract
  • The cementation process occurs in different classes of soils, from Argissolos to Spodosols,
    mainly expressed in the form of fragipan and duripan. Studies on the Pedogenesis of these
    horizons highlight different theories regarding their formation, however, a precise explanation
    of the actions of these cementing agents in the development of these horizons is needed. Due
    to its interference in the movement and storage of water in the soil, directly affecting the
    development of plants by preventing root growth and nutrient absorption, therefore,
    knowledge of the genesis of these soils is crucial for use planning. Thus, the following work
    aimed to: Evaluate changes in soil horizons that lead to cementation formation, and the main
    cementing agents involved, in order to understand its genesis and evolution over time, in
    northeastern Brazil. The work was carried out in the municipality of Mataraca – PB, with
    three profiles with different scales of cementation along the landscape, classified as Argissolo
    Amarelo, Espodossolo Ferri-humilúvico, Espodossolo Humilúvico. In the field,
    morphological descriptions were carried out and samples were collected for processing in the
    laboratory, where physical, chemical, mineralogical attributes and organic analyzes were
    evaluated, and subsequently data processing was carried out for principal component analysis
    - PCA and correlations that were applied to the results obtained. The physical and chemical
    attributes reflect the sediments that formed these soils, coming from the barrier formation, that
    is, these soils developed on sediments that have already been weathered, thus justifying the
    predominant sandy texture in most of the horizons, as well as the poor chemistry in nutrients,
    acidity and the high aluminum saturation found. Among the selective extractions, aluminum
    was the element that stood out in relation to iron and silicon, with aluminum bound to organic
    forms extracted with sodium pyrophosphate presenting the greatest selectivity in relation to
    the others. For mineralogical analysis of the clay fraction, both for X-ray diffraction and for
    differential thermal analysis, they presented the same composition with quartz as the
    dominant primary mineral, followed by the presence of kaolinite, anatase, and feldspar-k and
    gibsite. The composition of the organic matter showed a predominance of Humina and fulvic
    acids, as well as in the fractionation of oxidizable carbon, the forms that present greater
    recalcitrance stood out in relation to the more labile forms. For the structural composition of
    carbon, the cemented horizons are more enriched when compared to those without
    cementation, as well as differences in their structural composition. With the application of
    statistical analysis to PCA, it was possible to explain 68% of the total variability of the data,
    where PCA, grouping cemented versus uncemented horizons, and their relevant variables.
    Thus, it was possible to conclude that the cementing element was aluminum, with the
    podzolization process developing concomitantly with the cementation.

8
  • FRANCISCO ÍTALO FERNANDES DE OLIVEIRA
  • Salicórnia irrigada com rejeito salino em diferentes solos e prospecção de bactérias diazotróficas

  • Orientador : ANA DOLORES SANTIAGO DE FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA DOLORES SANTIAGO DE FREITAS
  • MARIO DE ANDRADE LIRA JUNIOR
  • SAULO DE TARSO AIDAR
  • FRANCISCO VANIES DA SILVA SÁ
  • EVANDRO FRANKLIN DE MESQUITA
  • Data: 21/12/2021

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  • O crescimento da população mundial faz as demandas por recursos indispensáveis à sobrevivência humana crescer, a principal delas é a produção de alimentos, que ocasiona impactos para o solo e cursos de água, entre eles, a salinização. A salinização reduz progressivamente o rendimento das culturas, principalmente em regiões áridas e semiáridas. Assim, o processo de salinização do solo e das fontes hídricas, revela-se como um dos principais problemas de degradação ambiental no semiárido, limitando a produção agropecuária. A utilização de espécies tolerantes à salinidade tem sido uma estratégia válida, recomendada para promover o uso de águas de qualidade inferior e em áreas marginais. A pesquisa teve como objetivo avaliar o potencial de cultivo de Salicornia neei Lag. sob irrigação com águas de rejeito salino e em solos afetados por sais. O experimento foi desenvolvido em duas etapas, a primeira foi conduzido em ambiente protegido, do tipo casa de vegetação durante 180 dias, cultivando-se Salicornia neei em quatro diferentes solos (S1 – Planossolo Háplico; S2 – Cambissolo Háplico; S3 – Neossolo Flúvico e S4 – Neossolo Flúvico), irrigados com 6 proporções de rejeito salino e água potável (A1 – 100% água potável (tratamento controle); A2 – 15% de rejeito salino + 85% de água potável; A3 – 30% de rejeito salino + 70% de água potável; A4 – 50% de rejeito salino + 50% de água potável; A5 – 70% de rejeito salino + 30% de água potável e A6 – 100% de rejeito salino), montados em blocos casualizados, com quatro repetições. No segundo experimento as plantas foram cultivadas em campo aberto, em solo salinizado, no Distrito de Maniçoba, município de Juazeiro, Bahia, Brasil. A interação entre as fontes de variação solo × água exerceu efeito significativo sobre as variáveis biométricas, trocas gasosas, pigmentos fotossintetizantes, íons solúveis, trocáveis e sobre os teores de elementos nas plantas. Foram obtidos 30 isolados, selecionados pela presença da película microaerofílica, todos com a capacidade de produção de biofilme, 21 isolados produziram ácido indolacético, 25 isolados foram positivos para a presença do gene nifH e nenhum dos isolados foram capazes de solubilizar fosfato de cálcio. A análise fingerprinting molecular permitiu identificar 17 perfis únicos na coleção de isolados. A análise de Restrição do DNA Ribossomal Amplificado (ARDRA), dos perfis únicos permitiu a formação de três grandes grupos com 65% de similaridade. Foram selecionados sete perfis para sequenciamento e após análise constatou-se similaridade com bactérias dos gêneros Pseudomonas, e Enterobacter. A produção de biomassa e as trocas gasosas das plantas são reduzidas com o incremento de rejeito salino nas águas de irrigação. O estresse salino promove aumento nos teores de Na+ da matéria seca de raízes em detrimento aos demais cátions. Os micro-organismos associados a salicórnia são de crescimento lento e com predominância dos gêneros Pseudomonas e Enterobacter.


  • Mostrar Abstract
  • The growth of the world population makes the demands for resources essential for human survival to grow, the main one being the production of food, which impacts the soil and watercourses, among them, salinization. Salinization progressively reduces crop yields, especially in arid and semi-arid regions. Thus, the process of salinization of the soil and water sources, reveals itself as one of the main problems of environmental degradation in the semiarid region, limiting agricultural production. The use of salinity-tolerant species has been a valid strategy, recommended to promote the use of lower quality waters and in marginal areas. The research aimed to evaluate the potential for cultivation of Salicornia neei Lag. under irrigation with saline waste water and in soils affected by salts. The experiment was carried out in two stages, the first was carried out in a protected environment, like a greenhouse for 180 days, cultivating Salicornia neei in four different soils (S1 – Haplic Planosol; S2 – Haplic Cambisol; S3 - Fluvic Neosol and S4 - Fluvic Neosol), irrigated with 6 proportions of saline waste and drinking water (A1 - 100% potable water (control); A2 – 15% saline waste + 85% potable water; A3 – 30% saline waste + 70% potable water; A4 – 50% saline waste + 50% potable water; A5 - 70% saline waste + 30% potable water and A6 - 100% saline water), perfoemed in a blocks randomized, with four repetitions. In the second experiment, the plants were cultivated in open field, in saline soil, in the District of Maniçoba, municipality of Juazeiro, Stat Bahia, Brazil. The interaction between the sources of soil × water variation had a significant effect on biometric variables, gas exchange, photosynthetic pigments, soluble and exchangeable ions soil, and on the levels of elements in plants. Thirty isolates were obtained, selected by the presence of microaerophilic film, all with the capacity to produce biofilm, 21 isolates produced indoleacetic acid, 25 isolates were positive for the presence of the nifH gene and none of the isolates were able to solubilize calcium phosphate. Molecular fingerprint analysis includes 17 unique profiles in the collection choose from. The Amplified Ribosomal DNA Restriction (ARDRA) analysis of the single profiles allowed the formation of three large groups with 65% similarity. Seven profiles were selected for sequencing and after analysis it was found similarity with bacteria of the genus Pseudomonas, and Enterobacter. Biomass production and plant gas exchange are reduced with the increase in saline waste in irrigation water. Salt stress promotes an increase in Na + content of root dry matter at the expense of other cations. The microorganisms associated with salicornia are slow-growing and predominantly Pseudomonas and Enterobacter.

2020
Dissertações
1
  • EDSON MÁRLON DA SILVA SANTOS
  • DESENVOLVIMENTO DE PERMEÂMETRO PARA DETERMINAÇÃO DA CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA DE SOLOS EM LABORATÓRIO

  • Orientador : FERNANDO JOSE FREIRE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FERNANDO JOSE FREIRE
  • JAILSON CAVALCANTE CUNHA
  • MARIA BETANIA GALVAO DOS SANTOS FREIRE
  • Data: 31/01/2020

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  • A condutividade hidráulica saturada (Ksat) é um dos atributos físico-hídricos do solo mais amplamente usado nos estudos de fenômenos ligados à dinâmica da água no solo. No entanto, seus resultados têm altos coeficientes de variação, que em parte é devido à escolha do método e dos equipamentos para sua determinação. Neste sentido, torna-se importante o uso de equipamentos que determinem a Ksat de forma precisa, exata, gerando dados de forma mais rápida e menos onerosa. Dentre os equipamentos disponíveis no mercado poucos atendem, simultaneamente, a estes requisitos. Geralmente, os equipamentos para determinação da Ksat em laboratório são fabricados em função da carga hidráulica a ser aplicada ao solo, funcionando como permeâmetro de carga constante (PCC) ou de carga decrescente (PCD), e sua escolha dependerá da textura do solo. Assim, os PCC¶s são usados para solos de classes texturais mais arenosas; enquanto os PCD¶s, para as mais argilosas. Por estas especificidades, tem sido um desafio a busca de equipamentos que determinem, alternadamente, a Ksat pelos métodos de carga constante e decrescente; mantendo a estrutura da amostra, com resultados que expressem melhor a condição de campo. Assim, esta pesquisa objetivou desenvolver e validar um equipamento alternativo para determinação da Ksat de solos em laboratório, onde, num único equipamento, fosse possível definir e realizar ensaios pelos métodos de carga constante e/ou decrescente, com mínima perturbação da amostra; comparando seus resultados com o permeâmetro de Guelph (padrão). Para isso, foram coletadas amostras não deformadas de solos (anéis volumétricos, com #100 cm3 e 250 cm3 ) com diferentes texturas, para avaliar a sensibilidade do permeâmetro proposto (PP) na determinação da Ksat em função do método, tamanho da amostra e classe textural dos solos. Para avaliar o desempenho do PP em estimar os resultados de Ksat in situ, foram calculados os coeficientes de determinação e variação para os dois métodos (PCC e PCD), tamanho da amostra (100 cm3 e 250 cm3 ) e cargas hidráulicas (constante: 1,5 e 2,5 cca; decrescente, ǻhi: limite superior, h1 = 67,6 e h2 = 57,6 cca; ǻhii: limite médio, h1 = 49,3 e h2 = 39,3 cca; e ǻhiii: limite inferior, h1 = 31,3 e h2 = 21,3 cca). Os resultados da Ksat dos solos obtidos pelo permeâmetro proposto foram similares aos gerados pelo Guelph (R2 > 0,70), com aproximadamente o mesmo nível de exatidão e precisão; validando seu uso na estimativa da Ksat dos solos; agregando adicional tecnológico como PCC e PCD, alternadamente, sem perturbação da estrutura do solo.


  • Mostrar Abstract
  • Saturated hydraulic conductivity (Ksat) is one of the physical-hydric attributes of soil most widely used in the studies of the soil water dynamic. However, the Ksat values, generally, have high coefficients of variation, which is partly due to the choice of method and equipment determination. In this sense, it is important to use equipment that accurately determines Ksat, generating data faster and less cost. Among the equipment available on the market, few get these requirements simultaneously. Generally, the equipment for Ksat determination in the laboratory are manufactured according to the hydraulic head to be applied to the soil, functioning as a constant head permeameter (PCC) or falling head permeameter (PCD), and its choice depend on the soil texture. Thus, the PCC¶s are used for soils of more sandy textural classes and PCD¶s, for the more clayey textural classes. Due to these specificities, it has been a challenge to search for equipment that alternately determines Ksat by constant and falling head methods; maintaining the structure of the sample, with results that better express the field condition. Thus, this research aimed to develop and validate an alternative equipment for the determination of the Ksat in the laboratory, where, in a single equipment, it was possible to choose and perform tests by constant and/or falling head methods, with minimal disturbance of the sample; comparing its results with the Guelph permeameter (standard). Thus, undisturbed soil samples (volumetric cores, with #100 cm3 and 250 cm3 ) with wide textural classes were collected to evaluate the sensitivity of the proposed permeameter (PP) in the determination of Ksat according to the method, sample size, and soils textural class. To evaluate the performance of PP in estimating the results of Ksat in situ, the coefficients of determination and variation for the two methods (PCC and PCD), two samples sizes (#100 cm3 and 250 cm3 ) and hydraulic heads (constant: 1.5 and 2.5 cwc); falling, ǻhi: upper limit, h1 = 67.6 and h2 = 57.6 cwc; ǻhii: mean limit, h1 = 49.3 and h2 = 39.3 cwc; and ǻhiii: lower limit, h1 = 31.3 and h2 = 21.3 cwc) were calculated. The Ksat results of the soils obtained by the proposed permeameter were similar to those generated by Guelph (R2 > 0.70), with approximately the same level of accuracy and precision; validating its use in the Ksat estimation of soils with the additional technology of the use PCC and PCD, alternately, without disturbance of soil structure.

2
  • VENÂNCIO DE LIMA VELOSO
  • BIOACESSIBILIDADE E FITOATENUAÇÃO DE Cd, Pb E Zn POR MILHO EM SOLO POLUÍDO POR ESCÓRIA METALÚRGICA E TRATADO COM BIOCHAR

  • Orientador : GISELLE GOMES MONTEIRO FRACETTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDIVAN RODRIGUES DE SOUZA
  • GISELLE GOMES MONTEIRO FRACETTO
  • PAULA RENATA MUNIZ ARAÚJO
  • Data: 28/02/2020

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  • A deposição de resíduos de mineração de forma indevida é um problema em todo o mundo. Escórias contendo metais pesados podem poluir solo e água e contaminar animais e seres humanos. A cidade baiana de Santo Amaro teve uma fundição de chumbo que, durante anos, poluiu seu território com a fumaça das chaminés e a escória depositada de forma indevida por toda a cidade. Com o objetivo de compreender a dinâmica de metais estabilizados em solos condicionados com biochar, o presente trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos da aplicação de biochar a um solo poluído por múltiplos metais sobre a bioacessibilidade, disponibilidade e absorção de As, Cd, Pb e Zn por plantas e sobre o processo de fitoatenuação, visando indicar uma forma econômica e ambientalmente sustentável para remediação de solos contaminados. Para isto, foi realizado um experimento em casa de vegetação com doses crescentes de bichar (equivalentes a 0, 5, 10, 20 e 30 t ha-1) aplicadas em solo poluído do município de Santo Amaro-Ba e cultivado com milho. Após o cultivo, foram determinados os teores de metais nas raízes e parte aérea, os nutrientes na parte aérea, o fracionamento de metais no solo e teste de bioacessibilidade. Além de avaliação de parâmetros fisiológicos (fluorescência da clorofila, trocas gasosas e teores de clorofila). Os resultados mostraram que o biochar pode ser indicado como amenizante de metais pesados em programas de fitoatenuação ou fitoestabilização no solo coantaminado de Santo Amaro, uma vez que promoveu diminuição da mobilidade e disponibilidade de metais no solo, com melhoria na produção de matéria seca e nos atributos fotossintéticos de plantas de milho.


  • Mostrar Abstract
  • The improper disposal of mining waste is a problem worldwide. Slag containing heavy metals can pollute soil and water and contaminate animals and humans. The bahian city of Santo Amaro had a lead smelter that, for years, polluted its territory with the smoke from the chimneys and the slag improperly deposited throughout the city. In order to understand the dynamics of stabilized metals in soils conditioned with biochar, the present work aimed to evaluate the effects of applying biochar to a soil polluted by multiple metals on the bioaccessibility, availability and absorption of As, Cd, Pb and Zn by plants and on the phytoattenuation process, aiming to indicate an economically and environmentally sustainable way for remediation of contaminated soils. For this, an experiment was carried out in a greenhouse with increasing doses of vermin (equivalent to 0, 5, 10, 20 and 30 t ha-1) applied to polluted soil in the municipality of Santo Amaro-Ba and cultivated with corn. After cultivation, the levels of metals in the roots and shoots, nutrients in the shoots, the fractionation of metals in the soil and bioaccessibility tests were determined. In addition to the evaluation of physiological parameters (chlorophyll fluorescence, gas exchange and chlorophyll contents). The results showed that biochar can be indicated as a ameliorating for heavy metals in phytoattenuation or phytostabilization programs in the Santo Amaro contaminated soil, since it promoted a decrease in the mobility and availability of metals in the soil, with an improvement in the production of dry matter and photosynthetic attributes of corn plants.

Teses
1
  • FÁBIO FARIAS AMORIM
  • IDENTIFICAÇÃO DE FONTES DE SEDIMENTOS EM BACIA HIDROGRÁFICA AGRÍCOLA DO ESTADO DE PERNAMBUCO, BRASIL

  • Orientador : YURI JACQUES AGRA BEZERRA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CAROLINE MIRANDA BIONDI
  • RENATO PAIVA DE LIMA
  • RONNY SOBREIRA BARBOSA
  • YGOR JACQUES AGRA BEZERRA DA SILVA
  • YURI JACQUES AGRA BEZERRA DA SILVA
  • Data: 28/02/2020

  • Mostrar Resumo
  • A má gestão da terra está entre os fatores que causam aumento nas taxas de erosão e transporte de sedimentos nas bacias hidrográficas. A técnica “fingerprint sediments” de identificação das fontes de sedimentos é cada vez mais usada para investigar as principais fontes de perdas elevadas de sedimentos. O objetivo desse estudo foi avaliar a capacidade de propriedades de cores, Espectroscopia no Infravermelho Próximo (NIR) e Espectroscopia no Infravermelho Médio (MIR) de distribuir fontes de sedimento de uso da terra (cana-de-açúcar (SC), estradas não pavimentadas (UR), terras cultivadas (CL) e bancos de canais ( CB)) nas sub-bacias hidrográficas (1.338 km2 e 1.453 km2) e bacia hidrográfica (2.857 km2) usando amostras de sedimentos em suspensão (SS) e de leito (BS). Os resultados para as propriedade de cores, NIR e MIR mostraram que as maiores fontes que contribuem para sedimentos na escala de captação são as CB que contribuem majoritariamente para a descarga de SS, seguidas pela fonte de SC com maior descarga de BS, para as propriedades do composto orgânico com espectroscopia NIR, componentes do solo com espectroscopia MIR e a combinação de cores, NIR e MIR (CNM). O uso dos espectros de compostos orgânicos do NIR como traçadores mostrou-se robusto e adequado para discriminação entre as fontes de sedimentos tanto nos sedimentos quanto no tamanho da escala da bacia, com erros (RMSE e MAE) abaixo de 8%. Concluímos que é urgente o uso de práticas de manejo, como a revitalização de áreas de preservação permanente que compreendem o conjunto de matas ciliares, encostas e cabeceiras de rios, juntamente com práticas conservacionistas que controlam a erosão e torrentes no perímetro agrícola da bacia hidrográfica para reduzir o impacto ambiental. impactos causados pela produção de sedimentos para os rios.


  • Mostrar Abstract
  • Poor land management is among the controlling factors causing an increase in erosion rates and sediment transport in river catchments. Sediment source fingerprinting is increasingly used to investigate key sources of elevated sediment loss. The objective of this study was to evaluate the ability of colour proprieties, Near Infrared Spectroscopy (NIR) and Mid Infrared Spectroscopy (MIR) to apportion land use sediment sources (sugarcane (SC), unpaved roads (UR), cropland (CL) and channel banks (CB)) at sub-catchments (1.338 km2 and 1.453 km2) and catchment (2.857 km2) scales using both suspended (SS) and bed (BS) sediment samples. The results for the colour properties, NIR and MIR showed that the largest sources that contribute to sediments on the catchment-wide scale are the CB that contribute mostly to the discharge of SS, followed by the source of SC with the highest discharge of BS, for the properties organic compound with NIR spectroscopy, soil components with MIR spectroscopy and the combination of colours, NIR and MIR spectroscopy (CNM). Using the spectra of organic compounds from the NIR as tracers proved to be robust and suitable for discrimination between sediment sources in both sediments and basin scale size, with errors (RMSE and MAE) below 8%. We conclude that it is urgent to use management practices, such as the revitalization of areas of permanent preservation that comprise the set of riparian forests, slopes and headwaters of rivers, together with conservationist practices that control erosion and torrents in the agricultural perimeter of the hydrographic basin to reduce the environmental impact. impacts caused by the production of sediments for rivers.

2019
Dissertações
1
  • ELIABE DE MORAIS FREITAS
  • FÓSFORO E METAIS PESADOS EM SOLOS SOB CULTIVO DE VIDEIRAS E SUA RELAÇÃO COM OS ATRIBUTOS MICROBIOLÓGICOS DO SOLO

  • Orientador : GISELLE GOMES MONTEIRO FRACETTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FELIPE JOSÉ CURY FRACETTO
  • GISELLE GOMES MONTEIRO FRACETTO
  • MATEUS ROSAS RIBEIRO FILHO
  • Data: 18/02/2019

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  • A região Nordeste do Brasil responde por 27% da produção nacional de frutas, destacando-se entre outros no cultivo da videira (Vitis spp.), cujo o manejo da produção baseia-se no uso intensivo de fertilizantes e defensivos agrícolas, o que pode ocasionar não apenas perdas de produção devido a desequilíbrios nutricionais, mas também problemas ambientais, como contaminação do solo por metais pesados e lixiviação de fósforo para corpos hídricos. Deste modo, o objetivo do presente trabalho foi avaliar os impactos do uso intensivo de fertilizantes fosfatados e suas relações com os atributos microbiológicos do solo sob cultivo de videiras no Vale do São Francisco. As áreas de estudo ficam localizadas em seis fazendas de produção de uva no perímetro irrigado Senador Nilo Coelho, Petrolina, PE. Em cada área foram escolhidos aleatoriamente três pontos de coleta, onde em cada ponto retirou-se solo rizosférico (SR), e solo não rizosférico (SNR), os quais foram caracterizados física e quimicamente. Foram obtidos os teores ambientalmente disponíveis de metais pesados, visando a comparação destes com os Valores de Referência de Qualidade (VRQ) estabelecidos para Pernambuco. A dinâmica, disponibilidade e as diferentes formas de P no solo foram avaliadas através do método sequencial de fracionamento e os atributos microbiológicos: P da biomassa microbiana, atividade da fosfatase ácida e alcalina, assim como o teor de glomalina facilmente extraível do solo, foram determinados conforme metodologias específicas. O manejo adotado pelas fazendas de cultivo de videiras proporcionou alteração na fertilidade do solo com relação as áreas de pousio, apresentando aumento significativo nos teores de matéria orgânica, Ca, Mg e K do solo, além de elevar os teores de P a valores superiores ao nível crítico no solo. Os teores de metais pesados foram semelhantes entre as áreas cultivadas e suas respectivas áreas de pousio, indicando que esses valores obtidos são provenientes do intemperismo do material de origem e da interação desses elementos e o solo. Entretanto, os teores de Cu e Zn apresentaram valores superiores aos VRQ, sendo esse comportamento atribuído a interferência antrópica. A aplicação excessiva de fertilizantes fosfatados contribuiu para um maior aporte de P nos solos sob cultivo de videiras, sendo observado que, de modo geral, as frações inorgânicas superaram as frações orgânicas de P, sendo os maiores teores de P no solo encontrados principalmente na fração não lábil, e na fração lábil. Observou-se que a disponibilidade de P, onde a concentração de Ca e o pH são elevados, influenciou negativamente os teores de P microbiano nas áreas estudadas. A atividade das fosfatases ácida e alcalina proporcionou resposta rápida a adição de fertilizantes fosfatados no ambiente, apresentando grande potencial de uso na avaliação da qualidade do solo. Além disso, a alta concentração de fósforo nas áreas estudadas influenciou significativamente os teores de glomalina no solo. Esses novos índices podem ser utilizados para estabelecer uma ferramenta para avaliação da qualidade do solo, contribuindo em uma melhor avaliação acerca dos impactos da adubação de P sobre os atributos microbiológicos do solo da região semiárida do Brasil.


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  • The Northeastern region of Brazil accounts for 27% of the national fruit production, especially among vines (Vitis spp.), Whose production management is based on the intensive use of fertilizers and agricultural pesticides. Not only cause losses of production due to nutritional imbalances, but also environmental problems such as contamination of the soil by heavy metals and leaching of phosphorus to water bodies. Thus, the objective of the present work was to evaluate the impacts of the intensive use of phosphate fertilizers and their relationship with microbiological attributes of the soil under vines in the São Francisco Valley. The study areas are located in six grape production farms in the irrigated perimeter Senador Nilo Coelho, Petrolina, PE. In each area, three collection points were randomly chosen, where at each point, rhizospheric (SR) and non-rhizospheric (SNR) soil were removed, which were characterized both physically and chemically. The environmental contents of heavy metals were obtained, aiming to compare them with the Quality Reference Values (VRQ) established for Pernambuco. The dynamics, availability and different forms of P in the soil were evaluated using the sequential method of fractionation and the microbiological attributes: P of the microbial biomass, acid and alkaline phosphatase activity, as well as the glomalin content easily extractable from the soil, were determined according to specific methodologies. The management adopted by grapevine farms resulted in a change in soil fertility in relation to fallow areas, with a significant increase in soil organic matter, Ca, Mg and K levels, besides raising P levels to values higher than critical ground level. The heavy metals contents were similar between the cultivated areas and their respective fallow areas, indicating that these values are obtained from the weathering of the source material and the interaction of these elements and the soil. However, the Cu and Zn contents presented higher values than the VRQ, being this behavior attributed to anthropic interference. Excessive application of phosphate fertilizers contributed to a higher P uptake in soils under vines cultivation. It was observed that, in general, inorganic fractions exceeded the organic fractions of P, with the highest soil P contents found mainly in the fraction not labile, and in the labile fraction. It was observed that the availability of P, where Ca concentration and pH are high, negatively influenced the microbial P contents in the studied areas. The activity of the acid and alkaline phosphatases provided a rapid response to the addition of phosphate fertilizers in the environment, presenting great potential of use in the evaluation of soil quality. In addition, the high concentration of phosphorus in the studied areas significantly influenced the levels of glomalin in the soil. These new indexes can be used to establish a tool for soil quality assessment, contributing to a better evaluation of the impacts of P fertilization on soil microbiological attributes of the semi-arid region of Brazil

Teses
1
  • TIAGO DE OLIVEIRA SANTOS
  • COMUNIDADES MICROBIANAS E ESTOQUES D CARBONO E NITROGÊNIO EM LUVISSOLOS CRÔMICOS SOB DIFERENTES NÍVEIS DE DEGRADAÇÃO NO SEMIÁRIDO DO BRASIL

  • Orientador : GISELLE GOMES MONTEIRO FRACETTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARCIO RODRIGUES LAMBAIS
  • ANA DOLORES SANTIAGO DE FREITAS
  • FELIPE JOSÉ CURY FRACETTO
  • GISELLE GOMES MONTEIRO FRACETTO
  • VALDOMIRO SEVERINO DE SOUZA JUNIOR
  • Data: 23/08/2019

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  • A desertificação é uma realidade agravante no semiárido tropical e atualmente tem sido alvo de diversos estudos que buscam estabelecer relações entre a vegetação, o solo e a microbiota residente. O objetivo deste trabalho foi avaliar alterações na atividade, estrutura e abundância de comunidades microbianas em Luvissolos crômicos, inseridos no Semiárido pernambucano sob diferentes níveis de desertificação, bem como identificar quais atributos do solo moldam as comunidades, definindo indicadores de qualidade ambiental para o bioma Caatinga. Carbono, nitrogênio e fósforo na biomassa microbiana do solo (C-BMS, N-BMS, P- BMS), respiração basal do solo, atividades enzimáticas no solo (fosfatase alcalina e urease), estrutura e abundância de genes ribossomais e funcionais foram avaliados. Quociente microbiano, quociente metabólico, atributos químicos e físicos, atividade da fosfatase alcalina e urease, glomalina facilmente extraível e glomalina total foram determinadas. As amostras de solo foram coletadas em triplicata, por horizontes, em três perfis: desertificado (P1) - Itacuruba (PE); em processo de desertificação (P2) - Itacuruba (PE); e em Caatinga secundária preservada (P3) - Serra Talhada (PE). Para avaliar a influência dos atributos químicos, físicos e microbiológicos dos Luvissolos sob níveis de desertificação, diminuir a dimensionalidade dos dados e identificar indicadores microbiológicos de qualidade do solo, durante o período seco, e que respondessem significativamente à desertificação foi empregada análise multivariada de ordenamento, para tal foi utilizada a estrutura da comunidade microbiana (DGGE). A abundância dos genes 16S rRNA, 18S rRNA (fungos), nifH (fixação biológica de nitrogênio), amoA (bactérias amônio oxidantes - AOB) e phoD (solubilização de fósforo) foi submetida à análise de variância (ANOVA One-way) e as médias comparadas pelo teste de Tukey (p <0,05), assim como para o C-BMS, N-BMS, P-BMS, respirometria, fosfatase alcalina, urease, glomalina e todas as demais variáveis químicas e físicas do solo. A desertificação resultou em perdas substanciais nos estoques de carbono e nitrogênio, principalmente no horizonte superficial A. Entretanto, constatou-se que a profundidade também detém influência sobre os atributos do solo não sendo possível definir se é o horizonte ou a profundidade que rege a microbiota em solos. A estrutura das comunidades microbianas foi moldada tanto pelo nível de desertificação quanto pelo horizonte pedogenético, contudo algumas sobreposições de comunidades foram identificadas. Na condição de Caatinga preservada foi possível observar uma segregação entre o solo superficial e subsuperficial, já na área desertificada um estreitamento da comunidade foi registrado. E para a área em desertificação, dependendo do gene, oras assemelha-se com a referência, ora com a desertificada. Grande impacto no estoque de carbono do solo foi apontado, apresentando reduções significativas que ultrapassam 60% do montante estocado nos Luvissolos estudados


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  • Desertification is an aggravating reality in tropical semiarid regions and has been the target of several studies that aim to establish relationships among vegetation, soil type and resident microbiota. In this study, we evaluated the changes in the activities, structure and abundance of microbial communities in chromic Luvisols, located in Pernambuco (Brazil) under different levels of desertification, as well as identified which soil attributes were responsible for shaping the microbial communities, and defied environmental quality indicators for the Caatinga biome. Carbon, nitrogen and phosphorus from soil microbial biomass (C-BMS, N-BMS, P-BMS), soil basal respiration, soil enzymatic activities (alkaline phosphatase and urease), structure and abundance of ribosomal and functional genes were evaluated. Besides, microbial quotient, metabolic quotient, chemical and physical attributes, alkaline phosphatase and urease activity, easily extractable glomalin and total glomalin were also determined. Soil samples were collected in triplicate by soil horizons in three conditions: i- at desertified soil (P1) - Itacuruba (PE); ii- at process of desertification (P2) - Itacuruba (PE) and iii- at preserved secondary Caatinga (P3) -Serra Talhada (PE). We used a multivariate planning analysis to evaluate the influence of chemical, physical and microbiological attributes of Luvisols under desertification levels. In addition to reducing the dimensionality of the data and identifying microbiological indicators of soil quality that responded significantly to desertification, a multivariate analysis was used. 16S rRNA (bacteria), 18S rRNA (fungi), nifH (biological nitrogen fixation), amoA (oxidizing ammonium bacteria - AOB) and phoD (phosphorus solubilization) genes abundance were subjected to variance analysis (One-way ANOVA) and the means compared by Tukey test (p<0.05), as well as for C-BMS, N-BMS, P-BMS, basal respiration, alkaline phosphatase, urease, glomalin and all other soil chemical and physical variables. Desertification almost completely compromised the biological, chemical and physical attributes of Luvisols, this resulted in significant losses in carbon, and nitrogen stocks, especially in the A surface horizon. However, we found that soil depth also influences on soil attributes, so it was not possible to define whether it is the horizon or depth that defines the role of the microbiota. Both the level of desertification and the pedogenetic horizon modeled the structure of microbial communities, however some community overlaps were identified. In the preserved Caatinga condition it was possible to observe a segregation between the superficial and subsurface soil, while in the desertified soil a narrowing of the microbial community was registered. In soil under desertification, depending on the gene evaluated, sometimes resembles the reference, sometimes with the desertified. A large impact on soil carbon stock was highlighted, showing significant reductions that exceed 60% of the amount stored in the studied Luvisols

2018
Dissertações
1
  • VITÓRIA REGINA FAUSTINO DA SILVA
  • GÊNESE DE LUVISSOLOS AO LONGO DE UMA CLIMOSSEQUÊNCIA SOBRE ANFIBOLITO NO SEMIÁRIDO DE PERNAMBUCO

  • Orientador : VALDOMIRO SEVERINO DE SOUZA JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JEAN CHEYSON BARROS DOS SANTOS
  • MATEUS ROSAS RIBEIRO FILHO
  • VALDOMIRO SEVERINO DE SOUZA JUNIOR
  • Data: 28/09/2018

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  • Os Luvissolos são considerados como um grupamento de solos com B textural, fração argila de atividade alta e alta saturação por bases. São solos com evolução segundo atuação do processo de bissialitização conjugada à produção de óxidos de ferro e à mobilização de argila da parte superficial, com acumulações em horizontes subsuperficiais. No entanto estudos em Luvissolos têm apontado a formação de argila in situ (argilação) como principal processo de formação do Bt, no entanto, outros processos tais como argiluviação e descontinuidade litológica podem ser de importância comparável ou maior na criação de contraste textural, que caracteriza este grupamento de solos. Na região semiárida de Pernambuco a bissialitização torna-se o caminho de intemperismo predominante, com predominância de argilominerais 2:1 (esmectitas e ilita), 1:1 (caulinita), com ilita interestratificada com esmectitas. A fersialitização e a rubificação foram descritas como os processos pedogenéticos mais marcantes. Sendo assim, este estudo buscou compreender a gênese de argilominerais e do contraste de textura de Luvissolos do semiárido de PE, avaliando a morfologia, mineralogia e micromorfologia ao longo de um transecto no semiárido de Pernambuco, formados a partir da alteração de anfibolitos, assim como classificar os solos de acordo com Sistema Brasileiro de Classificação dos Solos (SiBCS) e WRB/FAO. Levou-se em consideração as seguintes características: estar inserido no semiárido Pernambucano, vegetação nativa ou secundária, sem qualquer tipo de influência ou ação antrópica, embasamento cristalino metamórfico máfico (particularmente anfibolitos). A análise micromorfológica das seções finas indicou que não há pedofeições de iluviação de argila, assim a formação de argila in situ (argilação) o responsável pelo contraste de textura nestes perfis. O Perfil 1 localizado em Itacuruba (PE) foi classificado como Luvissolo Crômico Órtico salino vertissólico solódico (Chromic Vertic Luvisol (hypereutric, protosalic, sodic)), perfil 2 como Luvissolo Crômico Órtico vertissólico (Chromic Vertic Luvisol (hypereutric)) e o perfil 3 como Luvissolo Crômico Órtico típico (Chromic Luvisol (hypereutric)). O Perfil 1 não se enquadrou em uma classe catalogada no SiBCS, constituindo uma nova classe de Luvissolo.


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  • The Luvisols are considered as a grouping of soils with textural B, clay fraction of high-activity clays, high base status. They are soils with evolution according to the performance of the bissiallitization process combined with the production of iron oxides and the mobilization of clay from the superficial horizon, with accumulations in subsurface horizons. Studies in Luvisols have indicated the formation of clay in situ (argilation) as the main process of formation of Bt, however other processes such as argiluviation and lithologic discontinuity may be of comparable or greater importance in the creation of textural contrast, which characterizes this grouping of solos. In the semi-arid region of Pernambuco, bissiallitization becomes the predominant weathering path, with predominance of clay minerals 2: 1 (smectite and illite), 1: 1 (kaolinite), with illite interstratified with smectites. Fersiallitization and rubification were described as the most outstanding pedogenetic processes. Thus, this study sought to understand the genesis of clay minerals and texture contrast of Luvisols of the semi-arid region of Pernambuco (Brazil), evaluating the morphology, mineralogy and micromorphology along a transect in the semi-arid formed from the amphibolite alteration, as well as classify soils according to the Brazilian Soil Classification System (SiBCS) and WRB / FAO. The following characteristics were considered: being inserted in the semi-arid Pernambucano, native or secondary vegetation, without any kind of influence or anthropic action, mafic metamorphic crystalline basement (particularly amphibolites). The micromorphological analysis of the thin sections indicated no pedofeatures of clay illuviation thus the formation of clay in situ (argilation) responsible for the texture contrast in these profiles. Profile 1 located in Itacuruba (PE) was classified as Luvissolo Chromic Ortic vertissolic solodic saline (WRB- Chromic Vertic Luvisol (hypereutric, protosalic, sodic)), profile 2 as Luvissolo Chromic Ortic vertissolic (Chromic Vertic Luvisol (hypereutric)) and profile 3 as Luvissolo Chromic Ortic typical (Chromic Luvisol (hypereutric)). Profile 1 did not fit into a class cataloged in SiBCS, constituting a new class of Luvissolo.

Teses
1
  • ADRIANA ALVES BATISTA DE SOUZA
  • Nanopartículas de ZnO e de CuO: efeitos fisiológicos em plantas de feijão-caupi (Vigna unguiculata)

  • Orientador : CLISTENES WILLIAMS ARAUJO DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CAROLINE MIRANDA BIONDI
  • CLISTENES WILLIAMS ARAUJO DO NASCIMENTO
  • FERNANDO BRUNO VIEIRA DA SILVA
  • KARINA PATRICIA VIEIRA DA CUNHA
  • SIMONE APARECIDA DA SILVA LINS
  • Data: 31/08/2018

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  • Os óxidos de zinco (ZnO-NP) e de cobre (CuO-NP) nanoparticulados vêm sendo amplamente utilizados em diversos setores industriais, com possíveis chances de serem adotados como nanofertilizantes. Este estudo teve o objetivo de avaliar o potencial de ZnO-NP e de CuO-NP em suprir Zn e Cu para plantas de feijão-caupi cultivadas em solução nutritiva, além de avaliar o potencial fertilizante do ZnO-NP no cultivo em solo. Para separar o efeito do metal e da nanopartícula, foram utilizados óxidos comuns dos metais para comparação (ZnO e CuO). O efeito dos óxidos sobre as plantas foi avaliado em solução nutritiva, sendo testadas duas fontes de Zn (ZnO-NP e ZnO) nas doses 0, 5, 20, 80 e 400 mg L-1 e duas fontes de Cu (CuO-NP e CuO) nas doses 0, 40, 400, 1000 e 2000 mg L-1, em experimentos independentes. Avaliou-se a capacidade de dissolução dos óxidos em diferentes matrizes aquosas e seus efeitos sobre a germinação, a produção de biomassa, a composição mineral, o teor de pigmentos e o aparato fotossintético das plantas. Nas condições desse estudo, os óxidos não promoveram inibição da germinação nas doses testadas. Doses elevadas dos metais causaram redução na produção de biomassa, no conteúdo dos nutrientes, no teor de clorofila e alterações no aparato fotossintético. No entanto, nas doses mais baixas dos óxidos não houve sintomas de fitotoxicidade, diminuição de biomassa ou alteração da composição mineral. Em solo, na dose de 100 mg kg-1 o ZnO-NP estimulou a produção de biomassa, mostrando potencial fertilizante para esta cultura.


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  • In several industrial sectors, with possible chances of being adopted as nanofertilizers. The objective of this study was to evaluate the potential of ZnO-NP and CuO-NP in supplying Zn and Cu, respectively, for cowpea plants in nutrient solution; and to verify the fertilizer potential of ZnO-NP in cultivating this crop in soil. To separate the effect of metal and nanoparticle, common metal oxides were used for comparison (ZnO and CuO). The effect of the oxides on the plants was evaluated in nutrient solution, being tested two sources of Zn (ZnO-NP and ZnO) in doses 0, 5, 20, 80 and 400 mg L-1 and two sources of Cu (CuO-NP and CuO) at 0, 40, 400, 1000 and 2000 mg L-1, in independent experiments. The dissolution capacity of the oxides in different aqueous matrices and their effects on germination, biomass production, mineral composition, pigment content and the photosynthetic apparatus of the plants were evaluated. Under the conditions of this study, the oxides did not promote inhibition of germination at the doses tested. In the plant, with the increase of the metals content there was a reduction in biomass production, nutrient content, chlorophyll content and changes in the photosynthetic apparatus, such as photoinhibition. However, at lower doses of oxides there were no symptoms of phytotoxicity on production and mineral composition. In soil, at the dose of 100 mg kg-1 ZnO-NP stimulated the production of biomass, showing potential fertilizer for this crop.

2017
Dissertações
1
  • PABLO RUGERO MAGALHÃES DOURADO
  • MÉTODOS PARA DETERMINAÇÃO DO POTENCIAL OSMÓTICO E ASPECTOS FISIOLÓGICOS EM FEIJÃO-CAUPI E SORGO IRRIGADOS COM ÁGUA SALINA

  • Orientador : EDIVAN RODRIGUES DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLAUDIA ULISSES DE CARVALHO SILVA
  • EDIVAN RODRIGUES DE SOUZA
  • HUGO RAFAEL BENTZEN SANTOS
  • Data: 08/03/2017

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  • Sorgo e Caupi são plantas moderadamente tolerantes à salinidade que apresentam mecanismos fisiológicos e morfológicos que possibilitam seu cultivo em solos afetados por sais. Estudos sobre tais mecanismos de tolerância permitem a melhor compreensão sobre respostas adaptativas das plantas e portanto fornecem informações que podem ser úteis no desenvolvimento de respostas tecnológicas ao problema da salinidade, sejam elas genéticas ou de manejo. No presente estudo foram dados dois enfoques na avaliação das plantas: fotossíntese e relações hídricas, ambos se basearam em um delineamento experimental de blocos ao acaso constituído de 7 tratamentos (concentrações de 0,10, 20, 40, 60, 80 e 100 mmol L-1de NaCl na água de irrigação diária) e cinco repetições, sendo esses enfoques apresentados em dois capítulos. Para tanto foi realizado o semeio do caupi e do sorgo em baldes de 10L preenchidos por Neossolo Fúlvico. Após 15 dias do semeio iniciou-se o tratamento de aumento da concentração de NaCl na água de irrigação, o experimento durou 55 dias para as plantas de sorgo e 48 dias para as plantas de caupi. O solo durante todo o período de avaliação foi mantido a 65 % da capacidade de pote. No primeiro capítulo desse trabalho, com o objetivo de avaliar as relações hídricas das espécies e verificar comparar métodos para a determinação do potencial osmótico, foram coletados dados utilizando a câmara de Scholander (potencial hídrico e osmótico via curva de pressão volume); e utilizando o osmômetro, (leitura da concentração da seiva). As informações obtidas a partir dos dados ratificaram a condição de mais estresse nas plantas irrigadas com maiores concentrações de NaCl e mostrou variação na sensibilidade dos diferentes métodos para estimar o potencial osmótico. No segundo capítulo, objetivou-se avaliar o efeito da salinidade sobre as trocas gasosas foliares e sobre a capacidade de captação da energia luminosa. Os dados sobre trocas gasosas foram coletados entre as 8 e 12h utilizando-se o equipamento IRGA (IRGA Licor- 6400) em dois momentos do experimento, antes do início do tratamento salino, aos 15 dias em ambas as culturas, e após o tratamento salino, aos 40 dias no sorgo e aos 48 dias no caupi. Notou-se redução da fotossíntese líquida (A), da condutância estomática (gs) e e da transpiração (E) em ambas as culturas, apontando que a redução de gs resultou em uma menor perda de água por E, mas isso teve um custo na redução de A. Os dados sobre o comportamento fisiológico das espécies no que diz respeito a capacidade de captação da energia luminosa foram estudados com base em avaliações das concentrações de pigmentos fotossintetizantes ( clorofila a e b ) e medições da fluorescência da clorofila a utilizando o equipamento FluorPen. Os resultados demonstraram que aos 40 dias houve redução nos teores dos pigmentos, mas a eficiência do fotossistema II foi pouco afetada no sorgo. Em caupi aos 48 dias notou-se redução redução nos teores dos pigmentos e redução da eficiência do fotossistema II.


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  • Sorghum and Caupi are plants moderately tolerant to salinity with physiological and morphological mechanisms that enable their cultivation in soils affected by salt. Studies on such tolerance mechanisms allow a better understanding of adaptive responses of plants and therefore provide information that may be useful in the development of technological responses to the problem of salinity, whether these responses are genetic or in farm management. In the present study, two approaches were taken in the evaluation of plants: photosynthesis and water relations, both of which were based on a randomized block design consisting of 7 treatments (concentrations of 0.10, 20, 40, 60, 80 and 100 mmol L-1 of NaCl in daily irrigation water) and five replications, these approaches have being presented in two chapters. Therefore, sowing of cowpea and sorghum was carried out in buckets of 10L filled withFulvisol. After 15 days of sowing the treatment of increasing NaCl concentration in the irrigation water began, the experiment lasted 55 days for sorghum plants and days for cowpea plants. Soil throughout the evaluation period was maintained at 65% of field capacity in pot. In the first chapter of this work, with the objective of evaluating the water relations of the species and comparing methods for the determination of the osmotic potential, data were collected using the Scholander chamber (water potential and osmotic bypressure-volume curve); And using the osmometer, (reading of the concentration of the sap). The information obtained from the data confirmed the condition of more stress in the irrigated plants with higher concentrations of NaCl and showed variation in the sensitivity of the different methods to estimate the osmotic potential. In the second chapter, the aim of this study was to evaluate the effect of salinity on foliar gas exchange and on the A.M. using IRGA equipment (IRGA Licor-6400) at two moments of the experiment, before the start of saline treatment, 15 daysof sowing in both cultures, and after saline treatment, 40 days of sowing in sorghum and 48 days of sowing in cowpea. There was a reduction of the liquid photosynthesis (A), stomatal conductance (gs) and transpiration (E) in both cultures, indicating that the reduction of gs resulted in a lower water loss per E, but this had a cost in Reduction of A. The data on the physiological behavior of the species on capacity of capture light energy were studied based on assessments of the concentrations of photosynthetic pigments (chlorophyll a and b) and measurements of chlorophyll fluorescence using FluorPen equipment. The results showed that at 40 days there was a decrease in the pigment contents, but the efficiency of photosystem II was little affected in the sorghum. In cowpea at 48 days, reduction in pigment contents and reduction of the efficiency of photosystem II were observed.

2
  • AGOSTINHO CARDOSO HLAVANGUANE
  • GÊNESE DE SOLOS DESENVOLVIDOS SOBRE ANORTOSITOS NA REGIÃO SEMIÁRIDA DE PERNAMBUCO, BRASIL

  • Orientador : VALDOMIRO SEVERINO DE SOUZA JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JEAN CHEYSON BARROS DOS SANTOS
  • MARCELO METRI CORREA
  • VALDOMIRO SEVERINO DE SOUZA JUNIOR
  • Data: 10/03/2017

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  • Anortositos são rochas plutônicas distribuídas por todos continentes, constituídas por plagioclásios cálcicos e vários minerais acessórios, de bastante e comprovada importância geológica para mineração, ocupando áreas extensas de complexos geológicos sobre os quais ocorrem também atividades agrárias, em diversos climas. Vários estudos foram e são realizados para o entendimento geológico, petrológico, petrográfico, geoquímico, da alteração mineral para entendimento de processos hidrotermal e ou crustal e de eventos planetários de anortositos lunares. São muito escassos estudos sobre intemperismo de anortositos para o entendimento da pedogênese, alteração mineral, produtos de intemperismo, vias de alteração, propriedades físicas, químicas, morfológicas, mineralógicas e micromorfológicas dos solos e sua relação com vegetação e paisagem, principalmente em climas semiáridos e áridos. Para providenciar informações sobre a pedogênese em climas semiáridos, foi realizado o presente estudo, na região semiárida do Nordeste do Brasil, no Complexo Metanortosito da Passira, no qual foram abertos dois perfis de solo sobre anortositos. Os solos foram analisados física, morfológica, química, mineralógica e micromorfologicamente. Os resultados mostram que em ambiente semiárido os solos desenvolvidos in situ sobre anortositos do tipo labrodorita/andesina tem intemperismo pouco evoluído, cuja assembleia mineralógica é dominada de plagioclásio, biotita e anfibólios que se monossitializam para caulinitas, por dissolução congruente. Em drenagem restrita se bissitializam formando principalmente caulinita e horblenda e desta para esmectitas. A areia e silte são compostos principalmente de pagioclásios e quartzo, e a argila de plagioclásios, caulinitas, esmectitas (montimorilonita e beidelita). Apresentam estruturação favorável, baixa CTC, tendência de acumulação de sódio em subsuperfície por lixiviação, saturação por bases alta mais que a metade ocupada por cálcio e desbalanço nutricional para as culturas. Ambos os solos enquadram se no Sistema Brasileiro de Classificação de Solos, no quarto nível categórico, como CAMBISSOLOS Háplico Tb Distrófico.


  • Mostrar Abstract
  • Anorthosites are plutonic rocks distributed throughout all continents, consisting of calcium plagioclase and accessory minerals, of great and proven geological importance for mining, occupying extensive areas of geological complexes on which also agrarian activities occur in diverse climates. Several studies have been and are carried out to understand geological, petrological, petrographic, geochemical, mineral alterations for the understanding of hydrothermal and or crustal processes and for the understanding of planetary events of lunar anorthosites. There are very few studies on anorthosite weathering for the understanding of pedogenesis, mineral alteration, weathering products, alteration pathways, physical, chemical, morphological, mineralogical and micromorphological properties of soils and their relationship with vegetation and landscape, mainly in semiarid climates. In order to provide information on pedogenesis in semiarid climates, the present study was carried out in the semi-arid region of the Northeast of Brazil, in the Passira Metanorthositic Complex, in which two soil profiles were opened on anorthosites. Soils were analyzed physically, morphologically, chemically, mineralogically and micromorphologically. The results showed that in the semi-arid environment the soils developed in situ on anortosites of the labrodorite/andesin type are poorly developed weathering, whose mineralogical assembly is dominated by plagioclase and amphiboles that monossitialize to kaolinite by congruent dissolution. In restricted drainage they bissitialize mainly forming kaolinite and horblenda, and of these smectites. Sand and silt are mainly composed of feldspars and quartz, and kaolinite, and the clay fraction for smectite (montmorilonite and beidelite). They present favorable structure, low CTC, tendency of accumulation of sodium in subsurface by leaching, saturation by bases high saturation by calcium more than half and nutritional unbalance for the cultures. Both soils are classified in the Brazilian Soil Classification System, at the fourth categorical level, as CAMBISSOLOS Háplicos Tb Distrófico saprolítico solódico, equivalent in the WRB-FAO system to the Cambisols (within solodic and dystrophic properties).

Teses
1
  • CARLOS VÍTOR OLIVEIRA ALVES
  • VELOCIDADE CRÍTICA DO ESCOAMENTO SUPERFICIAL CONCENTRADO E RESISTÊNCIA MECÂNICA AO CISALHAMENTO DIRETO EM ARGISSOLO

  • Orientador : JOSE RAMON BARROS CANTALICE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSÉ RAMON BARROS CANTALICE
  • WAGNER LUÍS DE SOUZA SILVA
  • BRIVALDO GOMES DE ALMEIDA
  • MARCUS METRI CORREA
  • SANDRO AUGUSTO BEZERRA
  • Data: 27/07/2017

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  • Idade do escoamento é calculada tanto para solos de textura arenosa quanto para solos de textura argilosa unicamente por metodologias desenvolvidas para solos arenosos, como a equação de Manning, o que tem subestimado a velocidade de escoamento. Objetivou-se com o presente estudo validar a equação de velocidade crítica de Mirtskhoulava (1966b) para condição de escoamento superficial concentrado em sulcos de erosão pré-formados sobre horizonte com textura argilosa e com a obtenção da coesão do solo por meio de cisalhamento direto; avaliouse também a resistência ao cisalhamento do solo por meio das envoltórias de cisalhamento em amostras de um horizonte Bt sob umidade de campo e saturada aplicando-se técnicas de estatística multivariada. Os testes foram realizados em 16 canais pré-formados sobre o horizonte Bt do Argissolo com elevado teor de argila e foram aplicados 5 níveis de fluxo. Foram realizadas as seguintes análises e determinações: granulometria do solo, densidade do solo e partículas, taxa de desagregação de solo, erodibilidade do solo, perda de solo, rugosidade do solo, tensão cisalhante do fluxo, ensaios de cisalhamento direto e velocidade permissível. Para a realização dos ensaios de cisalhamento direto foram coletadas 32 amostras com estrutura preservada para obtenção dos parâmetros de coesão e ângulo de atrito interno em um aparelho de cisalhamento direto com velocidade de deslocamento constante de 0,125 mm min-1 . A tensão de cisalhamento gerada pelo fluxo aplicado (35-78 Pa) não foi suficiente para atingir a tensão crítica de cisalhamento do solo (103,60 Pa) nos canais e dar início ao processo erosivo nos canais. A equação de Manning demonstrou-se ineficiente para estimar a velocidade permissível quando comparada à equação de Mirtskhoulava, enquanto que a presença de parâmetros relacionados às características coesivas do solo na equação de Mirtskhoulava forneceu maior exatidão nas estimativas das velocidades permissíveis. As tensões cisalhantes foram maiores para a condição de umidade de campo, enquanto que para a condição saturada o oposto foi verificado. A partir da utilização da multivariada foi possível detectar a importância da fração silte no cisalhamento das amostras em condição de saturação.


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  • In agricultural works containing water erosion, such as agricultural terraces, the flow velocity is calculated for both sandy texture soils and clayey soils only by methodologies developed for sandy soils, such as the Manning equation, which has been underestimated the flow velocity. The objective of this study was to validate the Mirtskhoulava (1966b) critical velocity equation for the condition of concentrated runoff in preformed erosion channels over a clayey textured horizon and to obtain soil cohesion by direct shear; it was also evaluated the shear strength of the soil by means of the shear envelopes in samples of a Bt horizon under field moisture and saturated using multivariate statistical techniques. The tests were performed in 16 preformed channels on the Bt horizon of the Ultisol with high clay content and 5 flow levels were applied. The following analyzes and determinations were carried out: soil granulometry, soil and particle density, soil detachment rate, soil erodibility, soil loss, soil roughness, flow shear stress, direct shear tests and permissible velocity. For the direct shear tests, 32 samples with a preserved structure were obtained to obtain the cohesion parameters and internal friction angle in a direct shear apparatus with a constant displacement velocity of 0.125 mm min-1. The shear stress generated by the applied flux (35-78 Pa) was not sufficient to reach the critical shear stress of the soil (103,60 Pa) in the channels and to initiate the erosive process in the channels. The Manning equation proved to be inefficient to estimate the permissible velocity when compared to the Mirtskhoulava equation, while the presence of parameters related to the cohesive characteristics of the soil in the Mirtskhoulava equation provided greater accuracy in the allowable velocity estimates. The shear stresses were higher for the field moisture condition, whereas for the saturated condition the opposite was verified. From the use of the multivariate, it was possible to detect the importance of the silt fraction in the shear of the samples under saturation condition.

2016
Teses
1
  • MONALIZA ALVES DOS SANTOS
  • Adaptabilidade e potencial fitorremediador de espécies vegetais em solo salino

  • Orientador : BRIVALDO GOMES DE ALMEIDA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BRIVALDO GOMES DE ALMEIDA
  • CAROLINE MIRANDA BIONDI
  • EDIVAN RODRIGUES DE SOUZA
  • FLAVIO ADRIANO MARQUES
  • LILIA GOMES WILLADINO
  • Data: 26/02/2016

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  • A recuperação de áreas degradadas por sais é uma estratégia relevante para a utilização mais adequada dos recursos naturais e produtividade agrícola. Nesse sentido, a remoção de sais por culturas tolerantes é uma alternativa viável, surgindo como uma tecnologia eficiente e de baixo custo. Espécies de plantas como a Atriplex nummularia têm reconhecida eficiência na recuperação de solos afetados por sais, sendo bastante disseminadas pelo mundo, no entanto, não é de conhecimento difundido no semiárido brasileiro. O estudo de espécies de maior aceitação, quanto à adaptabilidade e capacidade de recuperação de solos salinos, poderá elevar a oferta de produtos e reduzir a pressão de consumo sobre a vegetação nativa da Caatinga. Assim, este estudo foi desenvolvido com o objetivo de verificar a possibilidade de uso das espécies vegetais: sabiá (Mimosa caesalpiniifolia Benth), leucena (Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit), nim indiano (Azadirachta indica A. Juss) e atriplex (Atriplex nummularia L.) na revegetação de áreas de solos degradados por sais, isoladamente ou em consórcio, avaliando o crescimento das plantas em campo, seu comportamento fisiológico, bem como as propriedades do solo sob o cultivo. Para isso, foram montados quatro blocos casualizados em campo, com quatro tratamentos individualizados das quatro espécies selecionadas, outros três da associação das outras três espécies com a atriplex duas a duas, e um tratamento controle (sem cultivo), totalizando oito tratamentos, em 32 parcelas experimentais. A salinidade do solo não influenciou no crescimento de atriplex, nim e leucena; contudo, reduziu os teores de Ca2+ e Mg2+ nas folhas de todas as plantas. As espécies vegetais responderam de forma diferente quanto às variáveis fisiológicas, bioquímicas e hídricas. No entanto, a implantação de todos os tratamentos promoveu melhorias na qualidade química e física do solo. A salinidade do solo (CE) e a porcentagem de sódio trocável (PST) foram significativamente reduzidas em comparação com o tratamento controle. A PST (%) e CE (dS m-1) média foram 45,88 e 4,63 (controle), 9,69 e 0,96 (Atr), 17,39 e 1,64 (Atr x Leuc), 19,63 e 2,00 (Atr x Nim), 22,60 e 2,25 (Atr x Sab), 23,27 e 2,73 (Leuc), 27,72 e 3,02 (Nim) e 25,10 e 4,48 (Sab), respectivamente. Os tratamentos de fitorremediação influenciaram na redução dos níveis de Na+ e Cl- no solo. A melhoria nos atributos físicos foi constatada com o aumento da porosidade total e macroporosidade e redução da densidade do solo. Além disso, o efeito dos tratamentos foi comprovado pelo incremento na condutividade hidráulica, até três vezes superior ao tratamento controle, paralelamente, com o plantio das espécies, houve decréscimo de 23,68 g kg-1 nos teores de argila dispersa em água, enquanto que no tratamento controle foi observado um comportamento contrário, havendo incremento de 18,33 g kg-1 nos valores de argila dispersa, no decorrer do experimento. Diante do exposto as espécies Atriplex nummularia, Azadirachta indica, Leucaena leucocephala e Mimosa caesalpiniifolia podem ser recomendadas na fitorremediação de solos afetados por sais.


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  • Salt degraded area reclamation is an important strategy for the optimal use of natural resources and agricultural productivity. In this sense, salt removal by tolerant crops is a viable alternative, emerging as an efficient and low cost technology. Plant species such as Atriplex nummularia have recognized efficiency in salt affected soils reclamation and is disseminated throughout the world, however, it has not spread knowledge in Brazilian semiarid region. The study of more accepted species, as their adaptability and ability to reclaim saline soils, can increases products supply and reduces consumer pressure on native vegetation. So, this study was carried to investigate use possibility of plant species: sabiá (Mimosa caesalpiniifolia Benth), leucena (Leucaena leucocephala (Lam) de Wit.), neem (Azadirachta indica A. Juss) and oldman saltbush (Atriplex nummularia L.) for reforestation of salt degraded areas, in single and intercropped manure, evaluating plants growth in field, their physiological behavior and soil properties under cultivation. For this, the design utilized was in four randomized block in field, with four individualized treatments with four selected species, three intercropped treatments with the other three species and atriplex two by two, and a control treatment (no crop), totaling eight treatments, in 32 experimental plots. The soil salinity did not influence plant growth of saltbush, neem and leucena, however, it reduce the levels of K+, Ca2+ and Mg2+ for all plants. Plant species responded differently for, physiological, biochemical and water relations variables. However, crop treatments promoted improvements in soil chemical and physical quality. Soil salinity (EC) and exchangeable sodium percentage (ESP) were significantly reduced compared to control treatment. Average PST (%) and EC (dS m-1) were 45.88 and 4.63 (control), 9.69 and 0.96 (Atr), 17.39 and 1.64 (Atr x Leuc), 19.63 and 2.00 (Atr x Nim), 22.60 and 2.25 (Atr x Sab), 23.27 and 2.73 (Leuc), 27.72 and 3.02 (Nim), and 25.10 and 4.48 (Sab), respectively. The phytoremediation treatments reduced the levels of Na+ e Cl- in soil. Physical attributes improvement was found by evolution in porosity and macroporosity increasing and soil density reducing. In addition, treatments effect was evidenced by hydraulic conductivity increase, until three times higher than control, in crop treatments there was a decrease of 23.68 g kg-1 in water dispersed clay, whereas in the control treatment was observed an opposite behavior, with increase of 18.33 g kg-1 in clay dispersion during experiment. So, the species Atriplex nummularia, Azadirachta indica, Leucaena leucocephala and Mimosa caesalpiniifolia can be recommended as phytoremediation crops in salt affected soils in Brazilian semiarid.

2012
Dissertações
1
  • MONALIZA ALVES DOS SANTOS
  • Recuperação de solo salino-sódico por fitorremediação com Atriplex nummularia ou aplicação de gesso.

  • Orientador : MARIA BETANIA GALVAO DOS SANTOS FREIRE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDRE JULIO DO AMARAL
  • ALEXANDRE TAVARES DA ROCHA
  • EDIVAN RODRIGUES DE SOUZA
  • MARIA BETANIA GALVAO DOS SANTOS FREIRE
  • Data: 02/03/2012

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  • Ambientes sob clima árido e semiárido podem apresentar solos com elevados teores de sais, que dificultam o desenvolvimento de plantas, sendo retirados do processo produtivo e se constituindo núcleos de degradação. Nestas condições, plantas glicófitas não conseguem vegetar pelos elevados teores de sais, que dificultam seu metabolismo, entretanto, para as plantas halófitas este é um ambiente propício, podendo representar um agente recuperador do solo, com a extração de sais na matéria vegetal produzida, pela técnica da fitorremediação. O trabalho foi desenvolvido em um CAMBISSOLO salino sódico do Perímetro Irrigado Cachoeira II, Serra Talhada (PE), com o objetivo de avaliar as alterações nas propriedades físicas e químicas do solo quando submetido ao cultivo com a halófita Atriplex nummularia Lindl, em comparação com a correção química com gesso; e o monitoramento do crescimento e produção da planta sob dois espaçamentos em manejo de poda a cada seis meses. Realizaram-se amostragens semestrais, com quatro coletas de solo (0, 6, 12 e 18 meses) e três cortes na planta a 50 cm da superfície do solo (6, 12 e 18 meses), mensurando-se o material produzido a cada poda. O delineamento experimental utilizado foi blocos ao acaso, onde foram avaliados quatro tratamentos: o controle (sem nenhum manejo do solo), o de correção química com gesso (sem cultivo) e dois com cultivo de Atriplex nummularia Lindl, (espaçamentos 1 x 1 m e 2 x 2 m), com quatro repetições. Os resultados das análises químicas e físicas do solo revelaram a contribuição da aplicação de gesso e especialmente do cultivo de plantas de atriplex na redução dos problemas de salinidade-sodicidade e na melhoria nas propriedades físicas do solo. As análises biométricas e do tecido vegetal das plantas, evidenciaram o potencial fitorremediador da Atriplex nummularia Lindl, com destaque para as plantas no espaçamento 1 x 1 m, que se apresentou como a melhor recomendação de cultivo com podas frequentes, em função do maior rendimento na produção da matéria vegetal e da extração de sais por área plantada.


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  • Arid and semi-arid environments may present salty soils, which hamper plant growth, being removed from productive process constituting degradation cores. Under these conditions, glycophyte plants can’t growth because high levels of salts hinder their metabolism, however, for halophytes this is favorable environment and these plants may represent a key to soil reclamation, extracting salts in the vegetable material produced by phytoremediation technique. The study was conducted in a saline sodic INCEPTISOL from the Cachoeira II Irrigation Perimeter, Serra Talhada (PE), with the objective of evaluating changes in soil physical and chemical properties when under cultivation with the halophyte Atriplex nummularia Lindl, compared with chemical correction with gypsum, and plant growth and production monitoring under two spacing in the pruning management every six months. Samples were taken every six months, with four soil samples (0, 6, 12 and 18 months) and three cuts in the plant 50 cm from the ground surface (6, 12 and 18 months) measuring the material produced at each pruning.The experimental design was randomized blocks, four treatments were evaluated: control (no soil management), chemical correction with gypsum (no crop) and two Atriplex nummularia cultivation, one at 1 x 1 m spacing and other at 2 x 2 m spacing, with four replications. The results of soil chemical and physical analysis revealed the contribution of gypsum application and especially the cultivation of atriplex plants in reducing the problems of salinity-sodicity and improving soil physical properties. The biometric analysis and plant tissue showed the Atriplex nummularia potential for phytoremediation, with emphasis on the 1 x 1 m spacing which presented as the best recommendation of cultivation with frequent pruning due to higher plant material yield and extraction of salt per planted area.

2
  • MARCOS DA COSTA MENDES
  • Caracterização e gênese de uma topossequência neossolo quartzarênico – latossolo amarelo no Parque Nacional do Catimbau, Pernambuco

  • Orientador : MARCELO METRI CORREA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MATEUS ROSAS RIBEIRO FILHO
  • JOSÉ COELHO DE ARAÚJO FILHO
  • MARCELO METRI CORREA
  • PAULO KLINGER TITO JACOMINE
  • Data: 07/08/2012

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  • No Parque Nacional do Catimbau a gênese de Latossolos sobre litologia arenítica, esta relacionada com a translocação lateral de argila em vertentes. Nesse sentido o objetivo deste trabalho foi caracterizar os principais processos envolvidos na gênese desses sistemas. Foram coletados cinco perfis: NEOSSOLO QUARTZARENICO Órtico típico (RQo1 e RQo2), NEOSSOLO QUARTZARENICO Órtico latossólico (RQo3), LATOSSOLO AMARELO Distrófico psamítico (LAd1) e LATOSSOLO AMARELO Distrófico (LAd2). De maneira geral são arenosos e quimicamente bastante semelhantes entre si, expressando forte relação com o material de origem. São fortemente ácidos e de baixa fertilidade natural, em decorrência da baixa disponibilidade de cátions e a predominância de H+ e Al3+ na CTC. O fósforo disponível (max. de 4,68 mg kg-1) e carbono orgânico (max. de 7,45 g kg-1) são baixos, o pH em água ( 4,31 a 5,22), caracteriza reação fortemente ácida. A soma de bases (SB) foi baixa (0,2 a 1,7 cmolc), relacionadas a natureza do material de origem e as condições climáticas. O conteúdo de óxidos de ferro, alumínio e manganês (DCB, Ox, sulfúrico e total) foram baixos. O silício (total) apresentou valores elevados como consequencia do material de origem silicoso. Quanto a mineralogia da fração argila os solos são cauliniticos e cauliniticos oxidicos, com predomínio de caulinita e correncia de quartzo, hematita, goethita e anatásio. A análise morfoscópica da areia evidenciou predomínio da areia fina e recobrimento dos grãos de quartzo com formato subangular por películas ferruginosas. Os atributos micromorfologicos não apresentam feições pedológicas de iluviação de argila, a área plasmática mostra-se isotrópica e descontínua ao redor de pequena parte do material quartzoso (cerca de 5 %). A porosidade compõe aproximadamente 40% da amostra e se mostrou na forma de empacotamento simples. As analises estatísticas/sedimentologicas não indicam mudança de processos sedimentares. O conteúdo de titânio e zircônio foram muito baixos e variação pouco expressiva, indicando homogeneidade do material de origem.


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  • In the National Park Catimbau the genesis of Oxisols on sandstone lithology, is related to the translocation of clay on the side slopes. In this sense the objective of this study was to characterize the main processes involved in the genesis of these systems. We collected five soil profiles: Quartzipsamments (RQo1, RQo2, RQo3) Quartzipsamments (latosolic) (LAd1), Yellow Oxisol (Lad1) and Yellow Oxisol (LAd2). Generally are sandy and chemically very similar to each other, expressing strong relationship with the parent material (sandstone – Tacaratu Formation). They are highly acidic and low fertility, due to the low availability of cations and the predominance of H+ and Al3 + in the CTC. Available phosphorus (max. of 4.68 mg kg-1) and organic carbon (max. of 7.45 g kg-1) are low, the pH H2O (4.31 to 5.22), characterized soil reaction strongly acid. The sum of bases (SB) was low (0.2 to 1.7 cmolc kg-1), related to the nature of the parent material and climatic conditions. The content of iron oxides, aluminum and manganese (DCB, Ox, sulfuric and total) were low. Silicon (total) values were as high as a result of the siliceous parent material. The soils present clay mineralogy kaolinitic and oxidic kaolinitic, with a predominance of kaolinite and ocourrence of quartz, hematite, goethite and anatase. Morphoscopic analysis reveals a predominance of sand and fine sand coating of quartz grains subangular, shaped by ferruginous films. Micromorphological attributes do not have the features illuviation clay soils, shows the plasma area is isotropic and discontinuous around small part of the quartz material (5%). The porosity makes up about 40% of the samples and has been shown in the form of simple packaging. The statistical/sedimentologic analysis indicate no change in sedimentary processes. The content of titanium and zirconium were very low and not significant variation, indicating homogeneity of the parent material of soils.

2011
Dissertações
1
  • PRISCILA MARIA DE AQUINO PESSOA
  • Biomassa microbiana, frações de carbono e fósforo orgânico de um latossolo húmico sob diferentes usos

  • Orientador : GUSTAVO PEREIRA DUDA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLISTENES WILLIAMS ARAUJO DO NASCIMENTO
  • GUSTAVO PEREIRA DUDA
  • JOSE ROMUALDO DE SOUSA LIMA
  • MARIA BETANIA GALVAO DOS SANTOS FREIRE
  • Data: 25/02/2011

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  • A matéria orgânica do solo (MOS) engloba resíduos vegetais em vários estágios de decomposição, a biomassa microbiana, as raízes e a fração mais estável denominada húmus. A MOS regula processos químicos, físicos e biológicos do solo, sendo considerada como indicadora-chave da qualidade do solo. A substituição de ecossistemas naturais por cultivos agrícolas geralmente resulta em alterações na quantidade e qualidade da MOS e na magnitude destas alterações, variando de acordo com as propriedades originais do solo, clima, cultura implantada e manejo adotado. Algumas variáveis, como teor de P e CO do solo, muitas vezes não são sensíveis às mudanças ocorridas no solo e, por isso, a distribuição de suas diferentes frações vem sendo utilizada com o intuito de avaliar melhor a qualidade da matéria orgânica. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar as alterações das frações da MOS, na biomassa microbiana, e em frações de C e P orgânico de um Latossolo Húmico submetido a diferentes usos no Agreste Meridional pernambucano. Foram coletadas amostras de solos de 5 ambientes distintos (mata nativa; capoeira submetida a queimadas esporádicas; pasto com 30 anos; pasto com 25 anos e culturas de ciclo curto), em quatro profundidades (0,0-2,5; 2,5-5,0; 5,0-7,5; e 7,5-10,0 cm). O uso do com pasto por 25 anos e culturas de ciclo curto, causou impactos negativos sobre a maioria das variáveis avaliadas. O efeito do fogo no solo sob capoeira resultou no aumento do teor de Ca2+e Mg2+ e decréscimos nos conteúdos das frações mais lábeis de CO, principalmente na camada mais superficial (0,0-2,5 cm). Quanto às substâncias húmicas, houve predomínio do C na fração humina, seguida pelos ácidos húmicos e fúlvicos em todos os solos. A maior parte do P das frações lábeis e moderadamente lábeis se concentrou na forma orgânica, compondo 64 e 88% do P total das respectivas frações, sendo as maiores contribuições observadas no solo coberto com pasto por 30 anos.


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  • The soil organic matter (SOM) comprises the plant residues in various stages of decomposition, microbial biomass, roots and more stable fractions, the so-called humus. The SOM regulates several chemical, biological and physical processes in soil and it is considered a key indicator of soil quality. The replacement of natural vegetation by crops often results in changes in both the quantity and the quality of SOM. The magnitude of these changes varies with soil properties, climate, crops and soil management. Some parameters such as phosphorus and soil organic carbon are not always sensitive to soil changes. Therefore the distribution of P and C fractions are used to better assess the SOM quality. The work aimed to evaluate the changes in chemical characteristics of SOM fractions such as microbial biomass, as well as in P and c organic fractions of a Humic Oxisol under different uses in Pernambuco, Brazil. Soil samples were collected from five different environments (native forest, scrub submitted to sporadic fires, a 30-year pasture use, pasture for 25 years and annual crops) at four depths (0.0-2.5; 2.5-5.0, 5.0-7.5 and 7.5-10.0 cm). The pasture systems for 25 years and annual crops caused negative impacts on most of the parameters. The effect of fire on soil under secondary forest resulted in increased levels of Ca2+ and Mg2+ and decreases in the contents of labile fractions of organic carbon, especially in the superficial layer (0.0-2.5 cm). About humic substances, there was a predominance of C in the humin fraction, followed by fulvic and humic acids in all the soils. Most of the labile and moderately labile P was found in organic forms. It summed up 64 and 88% of total P fractions, being the greatest percentage observed for the soil covered with pasture for 30 years.

2003
Dissertações
1
  • ISAIAS FERREIRA DE MENDONÇA
  •  Cultivo hidropônico da alface sob diferentes relações nutricionais

     

  • Orientador : EGIDIO BEZERRA NETO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLISTENES WILLIAMS ARAUJO DO NASCIMENTO
  • DIMAS MENEZES
  • EGIDIO BEZERRA NETO
  • FERNANDO JOSE FREIRE
  • Data: 28/02/2003

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  • A Alface é a hortaliça mais cultivada hidroponicamente, por apresentar um ciclo bastante curto, ocupar pouco espaço e permitir um rápido retorno financeiro. Para se produzir plantas com características comerciais desejáveis, é importante que se escolha cultivares adaptadas as condições climáticas da região e a solução nutritiva a ser utilizada, deverá apresentar todos os nutrientes com concentrações suficientes e equilibradas, de forma que um determinado elemento não interfira na absorção dos demais. Este trabalho teve o objetivo de estudar o efeito de diferentes relações nutricionais no crescimento, características comerciais e teor de nutrientes minerais em duas cultivares de alface. O Experimento foi conduzido na casa de vegetação do Departamento de Química da UFRPE, utilizando-se as cultivares de alface Verdinha de Vitória e Babá de Verão, sob oito diferentes soluções nutritivas, sendo que seis delas continham diferentes relações entre os nutrientes nitrogênio, fósforo, potássio e boro, e as outras correspondem as soluções propostas por Furlani (1999) e Hoagland & Arnon (1950). As sementes foram postas para germinar em recipiente tipo germibox, contendo esponja de náilon previamente umedecida com água destilada. Logo após a germinação, as plântulas foram transferidas para uma bandeja contendo pó de coco + vermiculita (1:1. v:v). Quando as plantas possuíam 3 pares de folhas definitivas, as mesmas foram transferidas para vasos de polietileno contendo 2,5 dm3 de substrato a base de pó de coco + vermiculita (1:1. v:v), onde foram cultivadas até o final do experimento, sendo irrigadas em dias alternados, com as soluções correspondentes a cada tratamento. A colheita do experimento, foi realizada 30 dias após a aplicação dos tratamentos. Inicialmente foi realizada uma avaliação visual da coloração e aspecto comercial através de uma escala de notas de 1 a 5. Em seguida as plantas foram colhidas e medido o comprimento do caule, a produção de matéria fresca do caule e folha. Após secagem em estufa, quantificou-se a matéria seca do caule e folha e em seguida o material foi digerido para a análise dos nutrientes minerais. As plantas cultivadas na solução nutritiva V, que continha a maior concentração de N (16 mM) apresentaram maior comprimento do caule, maior acúmulo de biomassa e pior aspecto comercial. O menor acúmulo de biomassa e o melhor aspecto comercial, foram obtidos na solução nutritiva III, que possuia a menor concentração de K (2 mM). Os maiores teores de N e P, nas folhas, também ocorreram na solução nutritiva III. Já o maior acúmulo de K, foi observado na solução VII que tem uma alta concentração de K (5 mM). As maiores concentrações de cobre nas folhas e caule, ocorreram nas soluções III e IV, respectivamente. As plantas acumularam mais ferro nas folhas e caule quando cultivadas nas soluções VIII e IV, respectivamente. Os menores teores de nutrientes nas folhas e no caule, foram obtidos, de maneira geral, na solução VIII, que foi elaborada por Hoagland & Arnon (1950), demonstrando não ser esta uma solução apropriada para a alface. A solução que propiciou uma melhor relação entre os nutrientes na matéria seca da folha foi a solução I para os macronutrientes e solução IV para os micronutrientes. Palavras chaves: Lactuca sativa, hidroponia, pendoamento precoce, solução nutritiva, biomassa, nutrientes minerais. 


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  • A Alface é a hortaliça mais cultivada hidroponicamente, por apresentar um ciclo bastante curto, ocupar pouco espaço e permitir um rápido retorno financeiro. Para se produzir plantas com características comerciais desejáveis, é importante que se escolha cultivares adaptadas as condições climáticas da região e a solução nutritiva a ser utilizada, deverá apresentar todos os nutrientes com concentrações suficientes e equilibradas, de forma que um determinado elemento não interfira na absorção dos demais. Este trabalho teve o objetivo de estudar o efeito de diferentes relações nutricionais no crescimento, características comerciais e teor de nutrientes minerais em duas cultivares de alface. O Experimento foi conduzido na casa de vegetação do Departamento de Química da UFRPE, utilizando-se as cultivares de alface Verdinha de Vitória e Babá de Verão, sob oito diferentes soluções nutritivas, sendo que seis delas continham diferentes relações entre os nutrientes nitrogênio, fósforo, potássio e boro, e as outras correspondem as soluções propostas por Furlani (1999) e Hoagland & Arnon (1950). As sementes foram postas para germinar em recipiente tipo germibox, contendo esponja de náilon previamente umedecida com água destilada. Logo após a germinação, as plântulas foram transferidas para uma bandeja contendo pó de coco + vermiculita (1:1. v:v). Quando as plantas possuíam 3 pares de folhas definitivas, as mesmas foram transferidas para vasos de polietileno contendo 2,5 dm3 de substrato a base de pó de coco + vermiculita (1:1. v:v), onde foram cultivadas até o final do experimento, sendo irrigadas em dias alternados, com as soluções correspondentes a cada tratamento. A colheita do experimento, foi realizada 30 dias após a aplicação dos tratamentos. Inicialmente foi realizada uma avaliação visual da coloração e aspecto comercial através de uma escala de notas de 1 a 5. Em seguida as plantas foram colhidas e medido o comprimento do caule, a produção de matéria fresca do caule e folha. Após secagem em estufa, quantificou-se a matéria seca do caule e folha e em seguida o material foi digerido para a análise dos nutrientes minerais. As plantas cultivadas na solução nutritiva V, que continha a maior concentração de N (16 mM) apresentaram maior comprimento do caule, maior acúmulo de biomassa e pior aspecto comercial. O menor acúmulo de biomassa e o melhor aspecto comercial, foram obtidos na solução nutritiva III, que possuia a menor concentração de K (2 mM). Os maiores teores de N e P, nas folhas, também ocorreram na solução nutritiva III. Já o maior acúmulo de K, foi observado na solução VII que tem uma alta concentração de K (5 mM). As maiores concentrações de cobre nas folhas e caule, ocorreram nas soluções III e IV, respectivamente. As plantas acumularam mais ferro nas folhas e caule quando cultivadas nas soluções VIII e IV, respectivamente. Os menores teores de nutrientes nas folhas e no caule, foram obtidos, de maneira geral, na solução VIII, que foi elaborada por Hoagland & Arnon (1950), demonstrando não ser esta uma solução apropriada para a alface. A solução que propiciou uma melhor relação entre os nutrientes na matéria seca da folha foi a solução I para os macronutrientes e solução IV para os micronutrientes. Palavras chaves: Lactuca sativa, hidroponia, pendoamento precoce, solução nutritiva, biomassa, nutrientes minerais. 

2000
Dissertações
1
  • JOELMA MOREIRA JARUZO DE SOUZA
  • EFEITO DA CALAGEM E DO FÓSTORO NO CRESCIMENTO INICIAL DE Moringa oleifera Lam.

  • Orientador : MARCO ANTONIO AMARAL PASSOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ARMINDA SACONI MESSIAS
  • EGIDIO BEZERRA NETO
  • MARCO ANTONIO AMARAL PASSOS
  • MARIO ALVES LIMA JUNIOR
  • Data: 28/04/2000

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1999
Dissertações
1
  • EDUARDO VASCONCELOS DE MEDEIROS
  • VARIAÇÃO SAZONAL NA BIOMASSA DE RAÍZES FINAS SOB VEGETAÇÃO DE CAATINGA

  • Orientador : IGNACIO HENAN SALCEDO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EVERARDO VALADARES DE SA BARRETTO SAMPAIO
  • IGNACIO HENAN SALCEDO
  • MARCO ANTONIO AMARAL PASSOS
  • NEWTON PEREIRA STAMFORD
  • Data: 27/12/1999

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  • Com o intuito de estudar a produção e o padrão de sazonalidade das raízes finas (<2 mm) na profundidade de 0-15 cm, amostrou-se uma área de caatinga hipoxerófila na estação experimental do IPA , em Caruaru, no período de agosto de 1998 a julho de 1999. As amostragens foram realizadas ao longo de um transecto, no qual escolheram-se 10 locais, espaçados 20 m entre si. Em cada local foram selecionadas duas distâncias em relação ao tronco de uma árvore: a primeira (posição 1) localizada a 0,50 m do tronco da arvore e a segunda (posição 2) distante três a cinco metros do tronco dessa mesma árvore. Em cada posição definiram-se 3 pontos amostrais, separados 0,5 m entre si, de onde retiraram-se as amostras. As coletas mensais foram realizadas por meio de tradagens com um cilindro metálico de 8 cm de diâmetro. As raízes foram separadas manualmente e classificadas nos diâmetros <1, 1-2 e 2-5 mm. O material orgânico que não pode ser separado manualmente foi separado por flotação, dando origem a uma categoria denominada material orgânico particulado. Do solo retirou-se uma aliquota de 60 g para as análises químicas. Ao longo do período de estudo, a massa seca de raízes foi superior na posiçào 1 em todas as classes de diâmetro. Para a classe < 2 mm, o maior valor de massa seca foi encontrado no mês de setembro de 1998, 335 g/ m2, e valor mínimo no mês de dezembro, 210 g/ m2. Esses valores foram superiores ao encontrados na posição 2, cujos valores máximo e mínimo foram 317 e 180 g/ m2, verificados nos meses de setembro e novembro, respectivamente. Nas posições 1 e 2, os valores de produção anual foram de 125 g/ m2/ ano e 137 g /m2/ ano, respectivamente. Na massa seca total, obtida combinando-se as classes de diâmetro <1, 1-2 e 2-5 mm, os maiores valores na posição 1 e 2 foram obtidos nos meses de janeiro de 1999 e agosto de 1998 (473 e 450 g /m2) respectivamente, a produção calculada para posição 1 e 2 foi de 166 e 158 g/ m2/ ano. As contribuições das classes estudadas no total de massa seca na posição 1(473 g/ m2 média anual) foram de: 40%, <1 mm; 26%, 1-2 mm; e 34%, 2-5 mm. Na posição 2 a media anual foi de 368 g/ m2, com contribuições de 38,37 e 25% das classes de<1, 1-2 e 2-5 mm. A produção de raízes finas ao longo do ano seguiu um padrão sazonal com picos na estação chuvosa.


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  • Com o intuito de estudar a produção e o padrão de sazonalidade das raízes finas (<2 mm) na profundidade de 0-15 cm, amostrou-se uma área de caatinga hipoxerófila na estação experimental do IPA , em Caruaru, no período de agosto de 1998 a julho de 1999. As amostragens foram realizadas ao longo de um transecto, no qual escolheram-se 10 locais, espaçados 20 m entre si. Em cada local foram selecionadas duas distâncias em relação ao tronco de uma árvore: a primeira (posição 1) localizada a 0,50 m do tronco da arvore e a segunda (posição 2) distante três a cinco metros do tronco dessa mesma árvore. Em cada posição definiram-se 3 pontos amostrais, separados 0,5 m entre si, de onde retiraram-se as amostras. As coletas mensais foram realizadas por meio de tradagens com um cilindro metálico de 8 cm de diâmetro. As raízes foram separadas manualmente e classificadas nos diâmetros <1, 1-2 e 2-5 mm. O material orgânico que não pode ser separado manualmente foi separado por flotação, dando origem a uma categoria denominada material orgânico particulado. Do solo retirou-se uma aliquota de 60 g para as análises químicas. Ao longo do período de estudo, a massa seca de raízes foi superior na posiçào 1 em todas as classes de diâmetro. Para a classe < 2 mm, o maior valor de massa seca foi encontrado no mês de setembro de 1998, 335 g/ m2, e valor mínimo no mês de dezembro, 210 g/ m2. Esses valores foram superiores ao encontrados na posição 2, cujos valores máximo e mínimo foram 317 e 180 g/ m2, verificados nos meses de setembro e novembro, respectivamente. Nas posições 1 e 2, os valores de produção anual foram de 125 g/ m2/ ano e 137 g /m2/ ano, respectivamente. Na massa seca total, obtida combinando-se as classes de diâmetro <1, 1-2 e 2-5 mm, os maiores valores na posição 1 e 2 foram obtidos nos meses de janeiro de 1999 e agosto de 1998 (473 e 450 g /m2) respectivamente, a produção calculada para posição 1 e 2 foi de 166 e 158 g/ m2/ ano. As contribuições das classes estudadas no total de massa seca na posição 1(473 g/ m2 média anual) foram de: 40%, <1 mm; 26%, 1-2 mm; e 34%, 2-5 mm. Na posição 2 a media anual foi de 368 g/ m2, com contribuições de 38,37 e 25% das classes de<1, 1-2 e 2-5 mm. A produção de raízes finas ao longo do ano seguiu um padrão sazonal com picos na estação chuvosa.

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