Solos e Nutrição de Plantas
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Item Pedogeoarqueologia de antropossolos da Amazônia Oriental: sambaquis e terras pretas de índio(Universidade Federal de Viçosa, 2020-01-31) Lourenço, Valéria Ramos; Francelino, Márcio Rocha; http://lattes.cnpq.br/7915270640545236Assim como em outros espaços, o advento do homem pré-colombiano infligiu modificações ao ambiente amazônico, que foram expressas principalmente na forma de transformações na sua vegetação, nos seus assentamentos e cercanias. Dentre as intervenções, pode-se citar as descritas na ilha de Marajó denominadas de Tesos (Mounds), que correspondem a elevações no terreno, originados do retrabalhamento de paleocanais e com evidências de modificações antrópicas. Como também os marcos na paisagem denominados de sambaquis, estruturas arqueológicas cuja matriz estratigráfica é constituída predominantemente por conchas. Como resultado das tradições praticadas pelos grupos sociais, produziu-se alterações também nas características dos solos, modificando suas propriedades físicas e químicas, e alterando sua aptidão, dando origem aos Arqueo-antropossolos, que tem na sua gênese discussões sobre a intencionalidade ou casualidade dos resultado destas alterações no ambiente. A partir da percepção de que o estudo da distribuição das características físicas e químicas destes Arqueo-antropossolos poderia contribuir com a interpretação das antigas civilizações e do histórico de uso destes, além de contribuir para o desenvolvimento agrícola, sua exploração do ponto de vista cientifico foi então intensificada. Entretanto, o estado da arte da pedoarqueologia referente a estes solos no Brasil se construiu com base em sítios do Baixo e Médio Amazonas, e de poucos sambaquis do Sudeste do país, sendo raros os trabalhos com esta abordagem nos sítios arqueológicos da ilha de Marajó, mesmo com os estudos arqueológicos que apontam para esta área como o local de desenvolvimento de uma das principais culturas ceramistas da história. Neste trabalho, apresenta-se e discute-se os resultados da caracterização química, física, mineralógica, geoquímica e cronologia de Arqueo-antropossolos da ilha de Marajó (Terras Pretas e Terras Mulatas) e do município de Quatipuru (Sambaqui), ambos localizados no estado do Pará, Amazônia Oriental, bem como a influência das propriedades químicas, físicas e geoquímicas na separação entre estes solos utilizando analise de componentes principais (PCA). As amostras foram submetidas as análises físico-químicas de rotina, fracionamento de P, difração de raio-X, datação por radiocarbono (C14 ), digestão sulfurica, dissolução seletiva de ditionito citrato bicarbonato e oxalato de amônio, além de caracterização microquímica com MEV acoplado em EDS das frações silte e argila. O Arqueo-antropossolo do Teso da Ilha de Marajó revelou média mais elevada para P, K e Mn, enquanto as Terras Pretas apresentaram maiores médias de Ca, Mg e SB e CTC, indicando diferenças nas características químicas das Terras Pretas Arqueológicas em decorrência das diferentes fases de ocupação da ilha, além dos diferentes tipos de solos em que procederam-se as ocupações, retratados também na espessura dos horizontes e quantidade de artefatos ou fragmentos encontrados. As Terras Pretas Arqueológicas de Marajó com características geoquímicas e físicas de maior semelhança, segundo a análise de componentes principais (PCA), foram P02 (Teso) e P03 (TPA), por apresentarem maior enriquecimento químico, em contraste com as demais Terras Pretas Arqueológicas da ilha. A fração de P inorgânico predominante nos solos de Marajó é a ligada ao Fe, enquanto o solo desenvolvido no sambaqui de Quatipuru é a ligada ao Ca, em que se observa os maiores valores nos horizontes com maiores teores de matéria orgânica, provavelmente devido a mecanismos de estabilização. A mineralogia das frações areia e silte são constituídas por feldspato, quartzo e por calcita. O solo do sambaqui ainda possui grande reserva de apatita biogênica primária, materiais malacológicos, sendo observado a predominância de hidroxiapatita, halita, e calcita na fração argila. Foram observados ainda presença de argilominerais 2:1 no solo. As datações realizadas em Quatipuru variaram entre 4920 ± 30 AP a 500 ± 30 AP, e indicam intervalos consideráveis de aproximadamente 200 anos do período caracterizado como de abandono do sitio. Os resultados das datações indicaram também inconsistências com as anteriormente realizadas, e provável inversão de camadas. Palavras-chave: Terra Preta Arqueológica. Arqueo-antropossolos. Pedoarqueologia.Item Características ambientais da ocorrência de duas velloziaceaes endêmicas dos campos rupestres da borda leste da Cadeia do Espinhaço(Universidade Federal de Viçosa, 2020-12-16) Menezes, Marilia Braz de Carvalho; Costa, Liovando Marciano da; http://lattes.cnpq.br/5186774216926884Os campos rupestres correspondem a fitofisionomia vegetal aberta dominante nas partes altas da Cordilheira do Espinhaço com uma das floras mais especialistas e endêmicas dos trópicos e do mundo. Trata-se de uma vegetação com ampla variedade de comunidades vegetais adaptadas à heterogeneidade da paisagem montanhosa em diferentes microambientes. O objetivo deste trabalho foi estudar o ambiente (solo e topografia), a composição das comunidades, a cobertura e a dinâmica de desenvolvimento de duas Velloziaceaes endêmicas dos campos rupestres da borda Leste do Espinhaço (Barbacenia delicatula LBSm. & Ayensu. and Vellozia ramosissima LB.Sm.). A coleta de dados foi baseada na amostragem de parcelas de 20x50m em áreas de ocorrência natural das espécies. Nas parcelas, os indivíduos de todas as espécies foram identificados e contados. Amostras de solos foram coletados e analisados química e texturalmente. Os solos são muito arenosos, com acidez altíssima e de caráter eletronegativo. Maior teor de bases trocáveis e porcentagem de areia fina correlacionaram-se positivamente com maior número de indivíduos de B. delicatula. Por outro lado, maior teor de Cr e Cd e maior porosidade total correlacionaram-se negativamente com a presença da espécie. A maior riqueza de espécies associada a B. delicatula está relacionada a um maior ângulo de exposição da vertente e maior teor de K, mas o oposto ocorre quando há aumento do pH em KCl. Além disso, a riqueza de espécies nas parcelas aumenta com a altitude. Nas parcelas de estudo de B. delicatula 17.954 indivíduos de 87 espécies (31 endêmicas) foram encontrados. Das 10 espécies com maior valor de importância (VI) apenas três não são endêmicas do Brasil. A diversidade de Shannon-Wiener (H’), a dominância de Simpson (C), a equabilidade de Pielou (J’) e a similaridade florística entre as parcelas pelo método de Sorensen (SO) foram 2,98, 0,92, 0,67, 0,47, respectivamente. A porcentagem de cobertura média de B. delicatula na área amostral foi de 0,7902 %. Em um terço das comparações feitas a similaridade foi superior a 50 % demonstrando tendência de algumas espécies coabitarem com B. delicatula. No entanto, a baixa dominância de espécies verificada para o conjunto de dados indica uma grande variação entre as espécies que não são comuns. Nas parcelas de estudo de V. ramosissima 16.961 indivíduos de 90 espécies (65 endêmicas). Na avaliação de V. ramosissima nas subparcelas foram encontrados 999 indivíduos, 490 adultos, 422 juvenis e 87 plântulas. A variação do número de indivíduos verificada entre as duas medições foi de 144 indivíduos, com o decréscimo de 64 adultos e o acréscimo de 182 juvenis e 29 plântulas. Em sete das 12 parcelas o número de adultos é maior em relação aos demais estágios. A variação do número de indivíduos entre as duas medições denota perda no potencial reprodutivo das populações no intervalo de um ano e a renovação das populações pois um número considerável de plântulas e indivíduos jovens foram adicionados. Este estudo é um passo importante para um melhor entendimento do meio ambiente e das comunidades associadas a essas duas espécies endêmicas de Velloziaceae (uma das quais está ameaçada de extinção) nos campos rupestres brasileiros. Os resultados podem auxiliar na proteção desses tipos de habitat e fornecer uma visão sobre a conservação contínua de espécies de plantas endêmicas, servindo como um modelo para estudos futuros de comunidades de plantas em campos rupestres. Palavras-chave: Campos rupestres. Relação solo-vegetação. Estudo de comunidades. Ambientes climax.Item Land use change and ecosystem services: linking social and ecological systems across time(Universidade Federal de Viçosa, 2020-05-20) Gomes, Lucas de Carvalho; Cardoso, Irene MariaIn light of the projected climate change for the coming decades, there 1s an urgent need for multifunctional landscapes that are capable to provide a diversity of ecosystem services. This requires a better understanding of social and ecological factors that nfluence how these landscapes are managed and how this, im turn, Influences the provision of ecosystem services. Land Use Land Cover (LULC) changes are one of the main factors that lead to spatio-temporal changes of ecosystems services. As such, the identification of the mam socioeconomic drivers of LULC can give important insights about the drivers of ecosystem services. However, the analysis of ecosystem services in a context of socio-ecological systems 1s still underdeveloped. Brazil has witnessed intense changes mn LULC 1n the last five centuries, which may have influenced the provision of ecosystem services at local, regional and global scales. In the southeast mountain area of the Atlantic Forest biome, the Zona da Mata de Minas Gerais is characterized by a heterogeneous landscape mosaic composed of pasture and coffee fields intermingled with forest fragments, which are predominantly inhabited and managed by family farmers. The Zona da Mata 1s considered a complex socio-ecological system and 1s an interesting case to study the spatio-temporal provision of ecosystem services. In Chapter 2, I assessed the LULC changes from 1986 to 2015 and their mam socioeconomic drivers. By combining data obtained from satellite images, workshops and secondary data, I showed that forest and coffee areas increased, and pasture decreased. These changes were associated with government measures to protect the environment, financial support of family farmers, migration to cities and the agroecological movement. A scenarios analysis of contrasting soclo-economic narratives indicated that sustamable measures taken by the government to protect the environment and support family farmers with financial credit will lead to increase forest and coffee areas in the Green Road scenario. In contrast, the socioeconomic development mn the Fossil Fuel scenario, which projects a decline m environmental protection and focuses on rapid economic development, there will be a decline 1n forest areas. In Chapter 3, Iexplored the spatial variation of ecosystem services from 1986 to 2015 and the impacts of LULC changes on ecosystem services proviston levels and their interactions. To map the spatio-variation of ecosystem services, I used the LULC maps from 1986 and 2015 (Chapter 2) and the InVEST model. This analysis indicated that the conversion of forest to pasture has strong negative impacts on soil erosion control and water flow regulation, manifesting mostly as trade-offs and dis- synergies between ecosystem services. In Chapter 4, Iinvestigated the separate effects of LULC changes and climate on water dynamics from 1990 to 2015, and explored scenarios of LULC change and climate change for 2045. For this purpose, I used the SWAT model and climate data combined with historical and future LULC maps developed mn Chapter 2. I found that the variation m climate variables was the main factor for the observed increase 1n the river streamflow in the study period and that forest can buffer extreme precipitation events. The exploration of future scenarios indicated that the increase in forest cover under the Green Road scenario 1s expected to decrease the surface runoff water and increase evapotranspiration as compared to the Fossil Fuel scenario, mitigating the impacts of soil erosion and climatic extremes 1n the region. Projected changes im precipitation and temperature are expected to have negative impacts for agriculture 1n the future. In Chapter 5, I assessed the impact of climate change on the suitability of Coffea arabica production in the study region and the potential of agroforestry systems to mitigate these impacts. For this, I combined the species distribution model MaxEnt with current and future climate projections. Agroforestry system have the potential to reduce air temperatures under the canopy of trees. I explored the effect of the altered the microclimate in agroforestry systems on the suitability for coffee production by adjusting future climate data to reflect conditions in agroforestry systems. I found that the area suitability for coffee production from the current monoculture coffee systems will decline by 60% under the projected climatic changes. However, the implementation of coffee agroforestry systems can mitigate these negative impacts of climatic change and maintam 75% of the area suitable for coffee production mn 2050. Combining social and ecological systems in an interdisciplinary framework, generated insights im the relationships between climate and LULC change, and how this influences several ecosystem services. This framework connects different research fields and allows different stakeholders to work together to find effective ways to work towards multifunctional landscapes that promote the sustamable use of ecosystem services. Keywords: future scenarios; mapping; agroforestry; water dynamics; climate change.Item Gramíneas e condicionadores melhoram a qualidade física e biológica de rejeito de bauxita visando sua revegetação?(Universidade Federal de Viçosa, 2020-08-17) Santos, Rosemery Alesandra Firmino dos; Fernandes, Raphael Bragança Alves; http://lattes.cnpq.br/8866866020294386A mineração de bauxita é responsável por causar danos ambientais, nomeadamente, a geração e disposição de grande quantidade de rejeitos no ambiente. Uma estratégia de mitigar esse dano ambiental constitui a revegetação desses materiais como forma de integrá-los à paisagem. Porém, o rejeito de mineração de bauxita, como outros rejeitos, apresenta limitações ao crescimento vegetal, necessitando dessa forma, buscar métodos que proporcionam aos rejeitos condições para o crescimento vegetal. Para viabilização do rejeito como substrato para o crescimento das plantas, esse estudo buscou avaliar o efeito de condicionadores na melhoria das condições físicas e no restabelecimento da biomassa e atividades microbiana no rejeito. Assim, foi realizado um experimento em casa de vegetação, em delineamento em blocos casualizados (DBC), em esquema fatorial 2 x 5, sendo o primeiro fator correspondente à presença ou não da Urochloa Brizantha, e o segundo, aos condicionadores (PAM-poliacrilamida, AF- ácido esteárico, AH- ácido húmico, INOC- mnoculante e SC-sem condicionador). Durante a condução do experimento foram avaliadas o efluxo de gases do substrato e no final do experimento (após 133 dias), amostras do substrato foram coletadas para realização das análises, químicas e microbiológicas: Carbono e nitrogênio total, teores de € e N na matéria orgânica particulada e associada a minerais, C e N da biomassa microbiana, atividade enzimática e análise de perfis de ácidos graxos fosfolipídios. Análises físicas também foram realizadas, a estabilidade de agregados via seca e úmida, porosidade do substrato, densidade aparente e curvas de compressão. As análises fisicas permitiram a caracterização do rejeito como um material fracamente agregado, constituído por macroagregados, e que devido a sua granulometria constituida predominantemente de argila e silte, proporciona uma maior microporosidade ao substrato. Os condicionadores PAM e AE foram eficientes em estabilizar os macroagregados do rejeito. O AH é um condicionador que deve ser utilizado com cautela quando se trata de propriedades fisicas do rejeito pelo risco de causar dispersão da argila, mas proporciona aumento no C do rejeito, principalmente nas frações mais estáveis. O AE e INOC foram os condicionadores promessas de melhoria da atividade e da biomassa microbiana. Palavras-chave: Urochloa brizantha. Estabilidade de agregados. Perfis de Ácidos Graxos Fosfolipídios. Recuperação de áreas degradadas.Item Pedogeomorfologia em área de gnaisse e corpos intrusivos de pegmatitos e diabásios na Serra da Piedade em Visconde do Rio Branco - MG(Universidade Federal de Viçosa, 2020-09-29) Teixeira, Rafael Cardoso; Costa, Liovando Marciano da; http://lattes.cnpq.br/7027149007919710Desde os primórdios da Ciência do Solo, o relevo e o material de origem são considerados importantes fatores de formação do solo. A relação entre a morfologia das vertentes (relevo), com seus padrões de formas, e o material de origem possuem uma dinâmica de influência mútua com os demais fatores, alterando diversos atributos dos solos. Onde a relação entre relevo e material de origem pode indicar a forma como ocorre o padrão de distribuição espacial dos atributos dos solos e suas relações diretamente dependentes a estes fatores de formação. Nesta pesquisa a vertente é a escala de detalhe utilizada por possibilitar avaliar as condições de base da evolução do relevo junto ao solo, no aspecto de suas tridimensionalidades, integrando as relações entre pedologia e topografia, tendo como auxílio a análise por pedossequência, que permite compreender a organização dos horizontes de solos ao longo da vertente. Dessa forma, o estudo objetiva analisar e classificar o relevo e também os solos representativos da APA Serra da Piedade e seu entorno, no município de Visconde do Rio Branco-MG, onde ocorrem uma diversidade de relevo, solos e litologias intrusivas (diabásio e pegmatito) sobre material metamórfico (gnaisse). Para o relevo, a pesquisa buscou avaliar as características morfométricas e morfológicas da área, a fim de realizar diversas classificações de base e a classificação final, o mapeamento geomorfológico da área de estudo. Quanto aos solos, a pesquisa buscou realizar o levantamento de solos representativos da área, avaliados em relação a diferença topográfica e do material de origem. Para compreender os solos representativos, a pesquisa utilizou análises físicas, químicas, mineralógicas, morfológicas e micromorfológicas. Nas questões geomorfológicas foram encontradas relações diretas entre os contatos litológicos e o grau de incisão dos vales, além de uma diversidade de modelados geomorfológicos em área relativamente pequena. Modelados de dissecação e acumulação, com valores de índice de dissecação do relevo que demonstram ambientes com morfogênese mais ativa associados com contatos litológicos e maior grau de declividade. Enquanto os solos analisados apresentam heterogeneidades influenciadas pela variabilidade litológica e de topografia. Apresentando variabilidade de valores físicos e químicos, mineralogia heterogênea e aspectos morfológicos (macro e micro) diversificados de acordo com os tipos de materiais de origem, intrusivo, metamórfico, autóctone ou alóctone. Apresentando também descontinuidade litológica e mais duas propostas de classificação de descontinuidades, designadas como descontinuidades parental e pedogenética. Palavras-chave: Mapeamento Geomorfológico. Classificação de Solos. Micromorfologia.Item Mapeamento digital e caracterização dos solos dos Tabuleiros Costeiros do Amapá(Universidade Federal de Viçosa, 2020-11-17) Reis, João Santiago; Ker, João Carlos; http://lattes.cnpq.br/2587214189684250O Grupo Barreiras, e seu geossistema correlato dos Tabuleiros Costeiros, é uma importante unidade geológica que se estende por grande parte da faixa litorânea atlântica brasileira, desde o norte do estado do Rio de Janeiro até o Amapá. É um importante compartimento da paisagem brasileira, que conta com grandes ocupações urbanas e exploração agrícola diversa. Por apresentar relevos com predominância de formas planas e suave onduladas, exibe grande potencial de exploração para agricultura de alta tecnologia, asssm como para infraestrutura viária para escoamento da produção, e comercialização de produtos do sudeste ao norte do país. Os mapeamentos de solos são ferramentas que permitem a visualização da espacialização deste recurso natural e possibilita o planejamento de atividades de maneira mais eficiente e Inteligente sob a superfície da terra. O ambiente em questão apresenta alguns desafios para definição de unidades de mapeamento (UM) em escalas mais detalhadas, por conta da heterogeneidade e variação lateral da granulometria de seus sedimentos, assim como dos solos formados a partir deles, e também por causa de seu relevo suavizado. Estes fatores diminuem as possibilidades de utilização de indicadores ambientais para estratificação das UM. Ao mesmo tempo, no estado do Amapá ainda são escassos os estudos sobre solos desenvolvidos dessa formação, necessitando mais estudos para compreensão de seus processos de gênese, e conhecimento das suas potencialidades de utilização e distribuição espacial. Baseado nesse contexto, o presente estudo teve como objetivo geral avaliar a utilização de técnicas de Mapeamento Digital de Solos (MDS) no auxílio do delineamento de UM em nível semi-detalhado, e caracterizar os solos e a distribuição espacial dos mesmos em Tabuleiros Costeiros no estado do Amapá. Para tanto, foi elaborada uma metodologia de MDS para realizar a predição da textura de solos regionais, em que foi possível avaliar diferentes algoritmos preditivos, avaliar sua performance, e testar sua acurácia. Além disso, foram estudados solos representativos selecionados, para caracterização e compreensão de seus atributos morfológicos, físicos, químicos e mineralógicos. Os resultados evidenciam desempenho satisfatório na aplicação de técnicas de MDS para melhora dos mapas de solos elaborados nestes tipos de ambientes. Também mostram que os solos desenvolvidos de sedimentos do Grupo Barreiras no Amapá, possuem constituição e propriedades semelhantes aos solos correlatos à esta unidade da paisagem em outras partes do Brasil. Palavras-chave: Mapeamento digital de solos. Grupo Barreiras. Tabuleiros Costeiros.Item Layered double hydroxides intercalated with borate anions: a new source of boron for plants(Universidade Federal de Viçosa, 2020-09-16) Castro, Gustavo Franco de; Mattiello, Edson Marcio; http://lattes.cnpq.br/8156541588576968Boron (B) is generally present in soil as boric acid (H3BO3), a non-ionized molecule with weak retention in the soil and very leachable. The B leaching may occur especially when soluble sources are applied in sandy soils in high-rainfall environments and high rates of B may cause toxicity in plants. The use of a slow release source of B, such as layered double hydroxides (LDHs) intercalated with borate can potentially minimize the B leaching 1n soils, and reduce the plant toxicity. This thesis consists of four chapters with the following objectives: (1) synthesize and characterize the magnesium-aluminum LDH intercalated with borate (Mg>Al-B-LDH) and evaluate the potential of this source as a matrix for storage and sustaimed release of B for plants 1n a clayey soil; (ir) evaluate the B availabihty and leaching from Mg>A1-B-LDH and H3BOs in a sandy soil, and the B bioavailability of these two sources mn consecutive cultivations of sunflower; (iii) synthesize, characterize, and evaluate the agronomic performance of a new fertilizer produced from alginate microspheres containing Mg>Al-B-LDH (LDH-B-ALG); and (iv) investigate the leaching and bioavailabihty of B1n a sandy soil, in which H3BOs, Ulexite, alginate beads containing H3BO3 (BA-ALG), and LDH-B-ALG sources were used. The fertilizers synthesized were characterized by X-ray diffraction (XRD), attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR), and scanning electronic microscopy (SEM). A soil incubation study and single greenhouse experiment with sunflower plants were performed mn a clayey soil using H3BOs and Mg>AI-B-LDH sources. Mg>2AI-B-LDH and H3BO: at two rates of B (10 and 20 mg dm”) were also incubated (1, 2, 3, 5, 10, 20, and 40 days) in a sandy soil with 81% of sand, and the B availability was evaluated. For the leaching study, 20 mg dm” of B from Mg>AI-B-LDH and HsBO3 was Incorporated into to a sandy soil, and incubated between 1 and 30 days before leaching. Sunflower plants were cultivated 1n two consecutive seasons (greenhouse experiment) using Mg>AI-B-LDH and H3BOs sources, and six rates of B (0, 0.5, 1,2,3, and 5 mg dm”). The new slow release fertilizer LDH-B-ALG was synthesized, characterized, and evaluated through the B release and leaching test in soil with 71% of sand. A greenhouse experiment with two responsive species (sunflower and cotton) was carried out using a factorial 2 x (4 + 1) with two soil pH (6.5 and 7.5), four sources of B (LDH-B-ALG, BA-ALG, H5BO3, and Ulexite), and a treatment control, without the application of B. Additionally, the leaching study was replicated 1n a sandy soil with 92% of sand, in which 20 mg/dm” of B from LDH-B-ALG, BA-ALG, HBO», and Ulexite were Incorporated 1n the soil and incubated between 1 and 40 days before leaching. A greenhouse experiment with leaching was established with the rate of total B of 2 mg dm” 3 four sources of B (LDH-B-ALG, BA-ALG, H:BOs, and Ulexite), and one treatment without application of B. In the greenhouse experiment with single cultivation of sunflower in the clayey soil, Mg>2AI-B-LDH and HsBOs sources were solubilized similarly and released B equally to the plants. Thus, the profile of B release from Mg2Al- B-LDH (powder form) used in agricultural soils with normal acid pH value can be compared to the commercially soluble source (H3BO3). In the leaching test carried out in a sandy soil (81% of sand), the slow release of B from Mg>Al-B-LDH resulted im a significant reduction in B leached compared to H3BOs. After two consecutive cultivations of sunflower in a sandy soil, the boron rate of 5 mg dm” applied as H3BO» resulted in plant toxicity, while Mg>AI-B-LDH promoted a slow release of B to the plants. The chemical characterization by XRD, ATR-FTIR, and SEM analyses for LDH-B-ALG showed that Mg>A1-B-LDH (powder) was successfully incorporated into to alginate polymer. The B release and leaching were much lower from LDH-B-ALG compared to conventional B sources. The new fertilizer LDH-B-ALG showed be a suitable source in high-rainfall areas, especially for sandy soils, supplying B im a more adjusted way and reducing leaching losses. In the B leaching test in soil with 92% of sand, throughout the incubation period, the percentage of B leached from LDH-B-ALG was significantly lower compared to all B sources. The lower leaching from LDH-B-ALG application im a greenhouse experiment with leaching, resulted in a higher shoot and total B uptake from total cultivation of sunflower and cotton. The LDH-B-ALG application under controlled conditions was the most promising B source to be used 1n soils prone to B leaching. This study lays a robust platform for future field studies on the validation of these slow-release materials 1n agricultural settings. Additionally, the alginate beads contamning LDHSs and fertilizers will serve as foundation for future studies focusmg on macro and micronutrients, that 1t 1s Important to sustaimnabihty of agriculture and food security. Keywords: Slow-release. Micronutrient. Fertilizer. Polymer. Nanotechnology.Item Modelling the seasonally dry tropical forests in the Semiarid region of Brazil: current and future distribution in CMIP-5 scenarios(Universidade Federal de Viçosa, 2020-07-31) Oliveira, Guilherme de Castro; Francelino, Márcio RochaClimate models of the Intergovernmental Panel on Climate Change, 5th Assessment Report (IPCC AR-5) predict scenarios of increasing aridity in the semiarid region of Brazil throughout the 21st century. The expansion of the dry zone has a high potential for environmental and socio-economic impact 1n the region and may affect biodiversity, ecosystem services and agricultural systems severely. As a result, the impacts of environmental changes may lead to mass migration 1f they make these regions uninhabitable. To develop consistent conservation and adaptation strategies for impacts mitigation, 1t Is necessary to employ multiple tools to estimate the potential effects of environmental changes in ecosystems. One of these tools 1s the environmental niche modelling, whereby the current distribution of species and plant formations 1s compared to the potential distribution in climate scenarios. However, for the semiarid region of Brazil, no studies have assessed these potential impacts 1n detail, to date. To enable this, 1t is necessary to deepen the knowledge of the environment-vegetation relationship in the Seasonally Dry Tropical Forests that occur in the region. In this context, the central objectives of this thesis were: a) to differentiate the main vegetations found in the semiarid region, stressing the distinction between the Arboreal Caatinga and the Atlantic Dry Forest in the southem semiarid ecotone and, b) to evaluate the climate change impacts on vegetation distribution 1n the RCP 4.5 and RCP 8.5 scenarios. Itis concluded that climate change will lead to the expansion of the Caatinga biome, particularly southward (North of Minas) and to the west of Bahia. However, the General Circulation Models were conflicting, resulting in high uncertainty mn the prediction models. This uncertainty was significantly reduced with the inclusion of soil attributes, which led to more consistent outputs. Soil attributes were also crucial to distinguish vegetations 1n the current climate at the regional and local scales. The physiognomic-based criteria to distinguish Atlantic Dry Forest and Arboreal Caatinga in the southern semiarid ecotone was Inaccurate to represent the species pool. Conversely, climate and soil explamed most of the variation 1n species composition. The lower dissimilarity among Arboreal Caatinga communities suggests that this vegetation was changed by abiotic homogenization. Niche models can improve the phytogeographic classification and provide more accurate assessments of the environmental changes impacts 1n the semiarid region. Keywords: Climate change. Caatinga. Niche Modelling. Dry tropical forests.Item Pedogênese e pedoarqueologia no transecto da Cordilheira dos Andes Peruanos até as Terras Baixas da Amazônia(Universidade Federal de Viçosa, 2020-12-23) Ismínio, Demetrio Angelo Lama; Schaefer, Carlos Emesto Gonçalves Reynaud; http://lattes.cnpq.br/5195622644177171Os estudos científicos dos solos concentram-se em três grandes ambientes fisiográficos no Perú: Cordilheira Andina, Faixa Subandina e Peneplanície Amazônica. A tese foi estruturada em dois capítulos, no Capítulo 1 propõe aprofundar o conhecimento dos solos ao longo de uma topolitosequência desde a Cordilheira Oriental Andina de Cusco até as terras baixas da Amazônia em Madre de Dios, no Perú, a partir das suas propriedades morfológicas, físicas, químicas e mineralógicas, classificadas de acordo com sistema Soil Taxonomy e WRB/FÃO. No Capítulo 2 o estudo concentra-se nos terraços pré-hispânicos localizados nas províncias altas “Altiplanicie” de Cusco, amplamente dominados pela atividade agrícola, que tem como objetivo Investigar as propriedades morfológicas, físicas, químicas, mineralógicas e datação por radiocarbono (ºC). No Capítulo 3, o estudo foi realizado no Vale Sagrado dos Incas, em Cusco, dominado pela atividade agrícola desde a ocupação do Imperio Inca, que tem como objetivo Investigar as propriedades físicas, químicas e mineralógicas dos solos. Para todos os Capítulos foram abertas trincheiras e as amostras foram submetidas a análises físico-químicas de rotina, difração de raios-x, dissolução seletiva de ditionito-citrato-bicarbonato, oxalato de amônio e pirofosfato de sódio. No capítulo 1, os solos associados aos sedimentos aluviais antigos da Peneplanicie Amazônica, apresentaram maior desenvolvimento pedogenético, onde a mineralogia da fração argila foi constituída principalmente por caulinita. Ainda nesta região registrou-se o predomínio de formas cristalinas de óxidos de Fe e Al, em forte contraste com os solos da Faixa subandina e Cordilheira Oriental. Por outro lado, maiores acúmulos de carbono orgânico foram encontrados nas partes mais elevadas da Cordilheira, justificado pela altitude. Os solos foram classificados de acordo com a Soil Taxonomy como Entisols, Inceptisols e Ultisols. De acordo a WRB/FÃAO, estes foram classificadas como Gleysols, Umbrisols, Acrisols, Fluvisols e Regosols. No capítulo 2 os horizontes antrópicos encontradas nos terraços agrícolas com influência antrópica marcante, variaram de 20 a 140 cm de espessura, com maiores teores de P comparado com os solos sem influência antrópica marcante. Os valores de P disponível e total atingiram até 1717 e 6724,59 mg kg”!, indicando que o prolongado cultivo de solos com adições de adubos orgânicos favorece a sua disponibilidade, além da sua lixiviação. A data de radiocarbono do carvão, indica uma idade de 4110 +/- 30 BP, sugerindo que seu uso está associado ao período Pré-ceramico. Por outro lado, a mineralogia da fração argila é constituída principalmente por minerais tipo 2:1, com presença de hematita na região do semiárido localizado nas posições mais baixas de altitude, incluindo presença de formas cristalinas de óxidos de Fe como a hematita. Na atualidade, muitos desses terraços encontram- se abandonados com baixa disponibilidade de fósforo, devido a conquista pelos espanhóis, que marcaram um período de ruptura na construção desses terraços, além da continua migração da população das áreas rurais para as cidades do litoral peruano e amazônica, em busca de melhores oportunidades de trabalho. De acordo com a WRB/FAO, estes terraços são classificados como “Anthrosols”, com horizonte A Térrico, além de Kastanozems, Phaeozems, e Regosols com características antrópicas (Horizonte A terrico). No entanto, estes solos não se enquadram de forma satisfatória ao sistema Soil Taxonomy. No Capítulo 3, os solos encontram- se intensamente cultivados, principalmente com milho, encontrando-se sistemas de terraços ao redor do vale do rio urubamba. Os horizonts antrópicos encontradas variam de 20 a 100 cm de espessura. Esses horizontes apresesentam altos teores de P, comparado com o solo sem influência antrópica, indicando um prolongado cultivo desses solos com adições de adubos orgânicos, favorecendo a sua disponibilidade. De modo geral, estes solos apresentam saturação por bases acima de 50% em todos os horizontes, sem presença de carbonatos, principalmente os solos originados de depósitos aluviais advindas das partes das montanhas da Cordilheira de Urubamba. A mineralogia da fração argila de todos os solos, esta composta por filosilicatos 2:1. As analisis da de FRX da fração areia indican discontunidades litológicas como observadas no P02 e P04, principalmente no P03, indicando que esse terraço foi construído de um material diferente ao material original. A agricultura moderna que vem sendo desenvolvida atualmente, vem favorecendo o aumento de fósforo disponível nos solos, mãos os níveis de carbono orgânico são baicos, indicando o uso de fertilizantes químicos. De acordo com a WRB/FAO, estes solos são classificados como “Anthrosols”, com horizonte A Térrico, além de Regosols com características antrópicas. Palavras-chave: Cordilheira dos Andes. Amazônia. Processos pedogenéticos. Terraços Pré- Hispanicos. Solos antrópicos.Item Diversidade, uso e características funcionais de espécies arbóreas em sistemas agroflorestais(Universidade Federal de Viçosa, 2020-10-29) Silva, Arthur da Cruz; Cardoso, Irene Maria; http://lattes.cnpq.br/7746885392544622A Floresta Atlântica é considerada um dos “hotspot” de biodiversidade do planeta, por apresentar alta diversidade e ao mesmo tempo estar muito ameaçada devido as atividades antrópicas. Seus remanescentes de florestas encontram-se envoltos por uma matriz agrícola em monocultivos que não contribuem para a preservação dos fragmentos florestais. Os Sistemas Agroflorestais (SAFs) biodiversos se apresentam como alternativa à essa matriz, pois podem funcionar como fonte de sementes para regenerar a paisagem, prover alimento e habitat para vida selvagem, melhorar o microclima, ao mesmo tempo produzir alimentos e gerar renda para as famílias agricultoras. Uma matriz biodiversa, como nos SAFs, pode imitar os ecossistemas naturais e contribuir para conectar e conservar os fragmentos florestais. Entretanto, nos SAFs os agricultores utilizarão espécies arbóreas com funções conhecidas. Muitas destas funções são conhecidas por eles, pois trabalham diariamente com a natureza e dependem da biodiversidade para sobreviver. Este conhecimento é fundamental para a implementação de SAFs que respeitem as caraterísticas ambientais e sociais locais. Para desempenhar as funções, as espécies arbóreas consorciadas interagem ecologicamente abaixo e acima do solo. O sistema radicular das árvores impacta as Interações entre as plantas e as funções ecossistêmicas. A arquitetura radicular é uma característica importante dos sistemas radiculares e junto com as associações com microrganismos, a exemplo dos fungos micorrízicos arbusculares (FMA), influenciam a capacidade da planta de acessar água e nutrientes. A pesquisa objetivou analisar a similaridade entre a diversidade de árvores presentes em fragmentos florestais e em sistemas agroflorestais, as funções reconhecidas pelos agricultores das árvores presentes nos SAFs e as características das raízes e o potencial ecológico de árvores consorciadas nos SAFs. Avaliamos a diversidade de árvores (riqueza de espécies, índice de Shannon e Simpson) nos sistemas agroflorestais (cafezal e pastagem) nas propriedades da agricultura familiar e comparamos com áreas de floresta utilizando curva de rarefação (números de Hill); realizou-se inventário florestal nos sistemas agroflorestais com café e pastagem e entrevistas com as famílias agricultoras e identificou-se as funções das árvores através de pesquisa etnobotânica. A riqueza de espécies dos sistemas agroflorestais foi similar a floresta de sucessão intermediária (40 e 50 anos) e a diversidade baseada nos índices de Shannon e Simpson, foi semelhante à floresta no início da sucessão (5 e 25; 5 e 10 anos, respectivamente). De acordo com os agricultores, houve 15 diferentes funções para as árvores consorciadas nos SAFs (cafezal e pastagem). A função das árvores diferem entre os SAFs. As cinco funções mais citadas no cafezal foi alimentação humana, cobertura do solo, sombra para plantas de café, atração de fauna e lenha. Na pasta foi, atração de fauna, sombra para pastagem, embelezamento, estaca e lenha. A atração de insetos benéficos foi uma função identificada apenas em SAF com café, enquanto a função sombra para a criação foi mencionada somente na pastagem. Houve uma alta relação linear entre a diversidade de funções das árvores e diversidade de espécies, indicando que o conhecimento dos agricultores sobre a função das espécies podem contribuir para a implementação dos SAF`s mais diversos. Os SAFs utilizados pelas famílias agricultoras são importantes para manter a diversidade de árvores nas propriedades e o nível de paisagem, visto que apresenta riqueza de espécies semelhantes a uma floresta no meio (40 e 50 anos) da sucessão ecológica. A união entre o etnoconhecimento com estudo de características ecológicas das espécies permitidas a identificação de espécies arbóreas boas para o consórcio em sistemas agroflorestais. Características funcionais das espécies Miconia cinnamomifolia, Senna macranthera, Solanum pseudoquina, Zeyheria tuberculosa foram avaliadas utilizando rhizobox contendo substrato com inóculos de fungos micorrizicos arbusculares (FMA). O delineamento do experimento foi inteiramente casualizado em fatorial de 4x2, com quatro espécies e dois tratamentos de inoculação (inoculado e não inoculado com FMA). Números de esporos, colonização radicular, arquitetura de raiz, comprimento específico de raiz, comprimento de raiz: volume de solo, peso seco de raiz, peso seco de raiz : peso seco da parte aérea, comprimento específico de raiz, altura da parte aérea e peso seco da parte aérea foram analisados utilizando ANOVA, teste t, e Análise dos Componentes Principais. No geral S. macranthera e Z. tuberculosa foram colonizadas por FMA e estratégia conservadora de desenvolvimento. S. pseudoquina também foi colonizada e apresentada estratégia aquisitiva de desenvolvimento. M. cinnamomifolia não apresentou colonização nas raízes e apresentou estratégias aquisitivas e conservadoras dependendo do parâmetro analisado. Z. tuberculosa, S. macranthera e S. pseudoquina raiz raiz pivotante, na qual as raízes secundárias derivadas da principal; M. cinnamomifolia apresentou raiz fasciculada, com sistema radicular formado por diversos eixos, sem apresentar uma raiz principal. Os resultados confirmaram as informações indicadas por agricultores em outros trabalhos de que S. macranthera e Z. tuberculosa são compatíveis para o consórcio com cafézal e pastagem. S. pseudoquina apresentou características mais apropriadas para ser consorciada com pastagem, porém as árvores precisam ser protegidas do gado, já que os animais, segundo os agricultores, se alimentam de sua casca. O maior conhecimento das funções e das características ecológicas as espécies arbóreas podem contribuir nos processos decisórios sobre quais árvores consorciadas com SAFs. Ó rizobox permitiu a avaliação rápida do sistema radicular das espécies arbóreas. Estudos mais aprofundados precisam ser desenvolvidos para melhor análise das características da M. cinamomo. Palavras-chave: Agricultura familiar. Funções de espécies arbóreas. Árvores nativas. Características ecológicas. Etnoconhecimento.