Solos e Nutrição de Plantas
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Item Impactos da colheita mecanizada de eucalipto em propriedades físicas e perdas de solo(Universidade Federal de Viçosa, 2023-02-24) Araújo, Tiago Guilherme de; Neves, Júlio César Lima; http://lattes.cnpq.br/5971452487717850A colheita florestal de eucaliptos em regiões de relevo declivosos tem sido um grande desafio. A escassez e ao alto custo da mão-de-obra florestal, além dos riscos de segurança e condições ergonômicas da colheita manual, torna cada vez maior a necessidade de mecanização das atividades. Uma recente evolução das máquinas de colheita, utilizando cabo auxiliar para ancoragem das máquinas, permitiu o avanço da colheita mecanizada em áreas declivosas e atualmente, no sistema de toras curtas, é possível realizar a atividade com segurança em declividades de até 35°. As operações mecanizadas podem causar impactos negativos às propriedades físicas do solo, principalmente compactação do solo. Em terrenos declivosos, a compactação juntamente com a desestruturação da camada superficial do solo pode aumentar o risco da ocorrência de processos erosivos. Dessa forma, é fundamental a realização de estudos que quantifiquem os possíveis impactos causados ao solo pela colheita mecanizada no sistema de toras curtas em terrenos com diferentes classes de declividade. O objetivo desse trabalho foi avaliar, em diferentes classes de declividade, o efeito do tráfego de máquinas do sistema mecanizado de colheita de toras curtas de eucalipto sobre propriedades físicas do solo. Em duas regiões no leste de Minas Gerais, nas quais a colheita do eucalipto foi realizada em período chuvoso, foram coletadas amostras deformadas e indeformadas de solo em locais com tráfego (CT) e sem tráfego (ST) do equipamento de baldeio de madeira (forwarder) em três classes de declividade, 0-17°, 17-27° e 27-35°. Em laboratório, foram realizadas as análises físicas de umidade, densidade do solo (Ds), densidade de partículas (Dp), análise granulométrica, microporosidade (Mi), macroporosidade (Ma), porosidade total (PT), curva de retenção de água no solo (CRA), e obtido os valores de Índice S (IS), assim como, análises químicas de rotina. Em campo, foi feita avaliação da resistência do solo à penetração (RSP) com penetrômetro de impacto, comparando áreas CT e áreas ST de forwarder. Também foi realizado uma quantificação da movimentação de solo nas três classes de declividade em estudo, por meio do método de pinos de erosão, onde os pinos foram distribuídos nas áreas e avaliados mensalmente durante um período chuvoso. Com base no resultado da movimentação do solo, foi estimado o total de nutrientes e Carbono orgânico perdidos no período. Após as análises dos resultados podemos fazer as seguintes conclusões: 1) O tráfego de máquinas causou efeito negativo na maioria das propriedades físicas avaliadas e na movimentação de solo, e a ordem decrescente de relevância por classe de declividade foi 27-35° > 17-27º > 0-17°. 2) A movimentação de solo é maior nas classes de maior declividade, podendo ser influenciada pelo comprimento de rampa; 3) As perdas de nutrientes, com a movimentação de solo devem ser computadas no balanço de nutrientes para a recomendação de adubação dos plantios florestais. Palavras chave: Eucalipto; Compactação; Colheita Florestal; Declividade; Erosão.Item A aplicação foliar de Mn e Zn alivia efeitos negativos da hipóxia em plantas de eucalipto?(Universidade Federal de Viçosa, 2022-02-25) Oliveira, Filipe Bruno de; Valadares, Samuel Vasconcelos; http://lattes.cnpq.br/6310745152341309O cultivo de eucalipto em regiões sujeitas a alagamentos pode gerar significativas perdas de produtividade. O presente trabalho foi realizado com o objetivo de compreender e avaliar o efeito da aplicação foliar de Zn e Mn na mitigação dos efeitos negativos da hipóxia em plantas de eucalipto. O experimento foi conduzido em delineamento em blocos casualizados, com 5 repetições. Os tratamentos foram combinados em arranjo fatorial (2³) com dois níveis de disponibilidade de oxigênio (com e sem hipóxia), com e sem a aplicação de Zn (0,1 g/L) e Mn (0,5 g/L). Foram cultivadas duas plantas por vaso contendo areia lavada, esterilizada e umedecida com solução nutritiva. Nos tratamentos submetidos à hipóxia, os vasos foram mantidos saturados com a solução de cultivo (a concentração de O 2 foi mantida abaixo de 4 mg L -1 ). Para os tratamentos sem hipóxia, as plantas receberam aeração normal. Após a imposição da hipóxia, foram quantificadas as trocas gasosas e variáveis de fluorescência da clorofila a de todos os tratamentos. Após 77 dias de experimento, folhas das plantas foram coletadas para quantificação da atividade de enzimas (SOD, catalase e peroxidases) e foi determinado o conteúdo de compostos do metabolismo primário e secundário (teores de clorofilas, açúcares solúveis, amido, proteínas solúveis totais e aminoácidos totais). Foi também colhida uma planta em cada parcela experimental, para determinação de massa seca da parte aérea e quantificação de Mn e Zn na biomassa. Em seguida, a aeração dos vasos foi reestabelecida e, após 69 dias de recuperação, as plantas restantes foram cortadas e tiveram seu crescimento avaliado. As plantas submetidas à hipóxia apresentaram maior teor de Mn e menor teor de Zn quando comparadas às plantas cultivadas em condições normais. Ao final do período de alagamento, as plantas que receberam aplicações foliares com Mn (principalmente) e Zn apresentaram maiores taxas fotossintéticas, quando comparadas àquelas dos tratamentos sem Mn e Zn. Embora a aplicação de Zn tenha promovido aumento das taxas fotossintéticas ao fim do período de hipóxia, o crescimento das plantas (nos tratamentos com e sem hipóxia) foi reduzido ao fim do experimento, indicando ter havido fitotoxidez na fase inicial do experimento. Após o período de recuperação, as plantas que receberam aplicação foliar com Mn apresentaram melhor crescimento. Palavras-chave: Hipóxia. Estresse hídrico. Eucalipto.Item From rhizosphere to detritusphere: unraveling the fate of root carbon inputs in the soil(Universidade Federal de Viçosa, 2021-05-14) Teixeira, Pedro Paulo de Carvalho; Silva, Ivo Ribeiro da; http://lattes.cnpq.br/2150927116431857The conversion of root carbon (C) into soil organic matter (SOM) is regarded as the “hidden half” of the terrestrial C cycle. Nevertheless, recent evidence shows that root C inputs exert an important role in SOM formation , although the reasons behind these results are not understood. Roots create two temporally separated hotspots for carbon cycling in the soil: the rhizosphere, which is shaped by living roots C inputs, and the detritusphere, which is formed after root death. The succession between rhizosphere and detritusphere can affect the incorporation of these C inputs in MOS and can be an important mechanism to explain the high efficiency of root C inputs to form SOM. The general objective of this work was to gain knowledge about the processes that control the conversion of rhizodeposition and root litter C into SOM. To this end, we designed two complementary studies that simulate the sequential root C inputs in the soil, f rom the rhizosphere (Chapter 1) to the rhizosphere-detritusphere transition (chapter 2). We employed isotopic techniques (double labeling of 13 C and 15 N) to follow the fate of Eucalyptus spp. rhizodeposits and root litter in a Rhodic Ferralsol. Our results show that the persistence of rhizodeposit-derived C (rhizo-C) and root litter C is given by distinct mechanisms. More than 70% of recovered rhizo-C present in the soil was retained in the mineral-associated fraction (MAOM), and about 90% of this fraction persisted in the soil after 166 days of incubation. This result attests that rhizodeposits are capable to form persistent SOM through mineral associations. However, we observed that only a minor quantity of rhizo-C was incorporated with organo-metallic complexes and short-range order phases of iron and aluminum. In contrast to rhizo-C, the majority of root litter C remained in particulate fractions and about 10% of decomposed root litter C was incorporated in to SOM. Further, we observed that rhizo- C concentrated more closer to roots, but was detected even up to 25 mm away. This result is evidence that rhizo-C can have a wider distribution in the soil volume in comparison to root litter, whose transfer was restricted to the first 4 mm from its surroundings. The root litter inputs tended to favor the fungal community, which is more adapted to process more complex C sources and can directly assimilate C from the litter layer. Furthermore, from the NanoSIMS (Nanoscale Secondary Ion Mass Spectrometry) results, we provide direct evidence for the incorporation of root litter into microbial structures and the formation of mineral-associated SOM at the detritusphere. Still, we observed that the decomposition of root litter and rhizo-C occurred independently in the rhizosphere-detritusphere transition. This result suggests that different microbial groups are responsible to process each type of root C input. Overall, our holistic approach reveals the intricate dependence between plant, soil, and microorganisms in the formation of SOM, and reinforces the importance of rhizodeposits as a source of C stable SOM formation. Keywords: Eucalypt. Soil organic matter. Isotopes. NanoSIMS. Legacy effects. Phospholipid fatty acids.Item Plant responses to soil anoxia and hypoxia(Universidade Federal de Viçosa, 2017-03-27) Medina, Eduardo Ferreira; Silva, Ivo Ribeiro da; http://lattes.cnpq.br/4611027523805378The effects of soil hypoxia/anoxia in plants have been demonstrated in this work in different clones of Eucalyptus and in chickpea. In Brazil, the eucalyptus plantations have an important economic value to produce pulp, paper and charcoal. The problem is that in the last decades some physiological disturbances have been seen in eucalyptus plantations, and these problems are related to rainy periods and soil features, like poor drainage. Nevertheless, eucalyptus clones got differential tolerance to this disturb and this study has shown that there are metabolic and physiological differences between them. The concentration of aminoacids (specially alanine and GABA) have increased when plants are in hypoxic stress. However, changes in metabolites levels in different parts of the plant have shown differential behavior between clones. In another hand, the chickpea is an important legume used as source of protein in several parts of world, in special in Africa and Asia. In several areas, the chickpea plantations face strong rainy periods, leading to soil hypoxia and anoxia. The chickpea seed is full of starch reserves and it isn’t clear if the root tips die during the hypoxic/anoxic stresses due to carbon starvation. In the experiment, we have seen less root tip mortality and better seedling root growth when the nutrient solution is supplied with glucose (50 mM) in comparison to the controls with no sugar. Even plants in anoxic system for 72 h had better root growth when the sugar was added than those which did not receive glucose in nutrient solution.Item Parametrização de modelos de produtividade e de balanço nutricional para Pinus e Eucalyptus em Corrientes - Argentina(Universidade Federal de Viçosa, 2017-05-30) Stahringer, Nicolás Ignacio; Neves, Júlio César Lima; http://lattes.cnpq.br/8103737736246809Na Argentina existem aproximadamente 1 200 000 ha plantados com espécies florestais de rápido crescimento, entre as quais destacam-se as dos gêneros Pinus e Eucalyptus. Corrientes é a província que possui a maior superfície de florestas equiâneas no País com 473 983 ha, sendo aproximadamente 70 % Pinus e 30 % Eucalyptus. Na província existe carência de pesquisas em nutrição florestal e um crescente aumento da superfície com florestas equiâneas, principalmente sobre solos de baixa fertilidade. Considera-se que a escassez de conhecimentos na área pode afetar a sustentabilidade da produção florestal. Os objetivos deste trabalho, todos para povoamentos de Pinus e Eucalyptus em Corrientes – Argentina, foram: a) parametrizar e calibrar o modelo ecofisiológico 3-PG, b) avaliar o desempenho das parametrizações do 3-PG, c) desenvolver uma lógica que permita acoplar o manejo com desbastes ao 3-PG para estimar a distribuição diamétrica por ocasião de cada desbaste, d) ajustar equações de produção de biomassa e conteúdos de nutrientes, em função do diâmetro a 1,30 m de altura (dap), para calibrar modelos de balanço nutricional, e) obter as taxas de recuperação pelos extratores (TR ext ) para solos de Corrientes e f) gerar normas Kenworthy (KW) e DRIS, e suas respectivas faixas de suficiência. A fase de campo do trabalho foi feita em Corrientes durante 35 d ininterruptos. Nesta etapa foram abatidos e cubados 93 árvores e se amostrou a parte aérea e serrapilheira de: Eucalyputs grandis (seminal e clonal), Pinus taeda e o Pino híbrido (Pinus elliottii var. elliottii x Pinus caribaea var. hondurensis) em diferentes sítios florestais distribuídos em cinco empresas de referência localizadas em diferentes regiões da província. Em cada região, amostraram-se árvores de uma ou mais espécies, seguindo uma cronossequência e considerando três classes diamétricas (superior, média e inferior). Também se amostrou o solo de cada sítio florestal até 1 m de profundidade. Foram analisados macro e micronutrientes nas amostras de folhas, galhos, lenho, casca e serrapilheira; e determinada área foliar específica. Foi feita análise de rotina completa e análises físicas nas amostras de solo. Ajustaram-se equações alométricas para as respetivas parametrizações do 3-PG. Estimaram-se os parâmetros β e γ da função Weibull, a partir do diâmetro quadrático médio e dos diâmetros mínimo e máximo. Esta função foi usada no modelo de distribuição diamétrica (MDD) acoplado ao 3-PG. Equações de produção de biomassa e conteúdos de nutrientes em função do dap, junto com dados de alocação de nutrientes nas raízes e taxas de recuperação pela planta permitiram estimar o requerimento nutricional. Visando estimar o suprimento pelo solo, obtiveram-se TR ext de P, K, Ca e Mg usando diversos extratores e solos de Corrientes. Foram geradas normas KW e DRIS, a partir dos teores de populações de referência, para avaliar o grau de balanço e equilíbrio nutricional dos plantios florestais. As quatro parametrizações do 3-PG forneceram boas estimações de variáveis do crescimento, e, quando comparadas com outras, tiveram maior acurácia que algumas existentes para E. grandis (clonal) e P. taeda. Foi possível estimar a distribuição diamétrica por ocasião de cada desbaste a partir do MDD e determinar quantas árvores de cada classe diamétrica seriam desbastadas. Com as árvores remanescentes, e, estimando variáveis de entrada, é possível rodar o 3-PG em sucessivos períodos da rotação. Observou-se que simplesmente com o dap foi possível ajustar modelos que geraram boas estimativas de biomassa e conteúdos de nutrientes. Recomenda-se usar as equações ajustadas especificamente para cada espécie/híbrido para calcular a demanda nutricional. Em relação às normas KW e DRIS, assim como suas faixas de suficiência, também foi demonstrado que devem ser usadas as específicas para cada espécie/hibrido.Item Above and below ground plant inputs and soil organic matter cycling in an eucalypt plantation in the cerrado biome(Universidade Federal de Viçosa, 2017-09-27) Teixeira, Rafael da Silva; Silva, Ivo Ribeiro da; http://lattes.cnpq.br/3970484145234987Soil organic matter (SOM) plays key roles on high productive agrosystems, further may offer an alternative to reduce soil CO 2 -C emissions and improve soil C sequestration. In Brazil, most of the Cerrado (Brazilian Savannah) were initially converted to pastures using unsustainable practices, which promoted soil degradation, soil organic carbon (SOC) stocks losses and increase in GHG emissions. Thus, the conservation land-management systems that favor the input of aboveground and belowground plant residue-C to soil may reduce the impacts caused by land-use change. Because eucalypt trees are fast-growing, they are attractive for C sequestration (aboveground and belowground) and subsequent C input to the soil. So, eucalypt plantation may sequester C in compartments with different timescales: i) Plant biomass and ii) Soil organic matter (SOM). So, this thesis aimed to study the C and N dynamics, focusing in the processes that underline CO 2 -C emissions in on eucalypt plantation since the land-use change following a pasture, until 4-years-old. We report our research in three chapters, aimed at understanding some research gaps. In the first chapter we analyzed the changes in C and N stocks, CO 2 -C and CH 4 -C fluxes in Cerrado, pasture (cultivated for 34-years following the clearing of the Cerrado) and eucalypt (cultivated for 4 years following the pasture). The soil surface CO 2 -C, CH 4 -C fluxes and also CO 2 -C concentration along the vertical soil profile were measured in different seasons (Wet and Dry) over three years. It was also determined the C and N stocks associated to the particulate organic matter (POM) and mineral-associated organic matter (MAOM). Variation in natural abundance of 13 C (δ 13 C) was used to partition the SOM in old (Cerrado- or pasture-derived) and their replacement by the new input C (eucalypt-derived). It was observed that the wet season had the strongest influence on soil surface CO 2 -C and CH 4 -C fluxes, and CO 2 -C concentration at soil depths for the different land uses. The soil under eucalypt plantation emitted ~70% more CO 2 -C than those under Cerrado and pasture after 40-months of eucalypt planting, while the pasture soil emitted more CH 4 -C to the atmosphere than those under Cerrado and eucalypt in Sep 2012, Jan 2013 and Oct 2015. The old MAOM-C losses in deep soil layers were not compensated by the new eucalypt C inputs, resulting in net soil C losses. Nevertheless, no differences were detected to POM-C and -N in the soil (0.0-1.0 m), perhaps indicating a recovery in SOM in eucalypt stands at a more advanced stand age. In the second chapter, we investigated de dynamics of CO 2 -C components in soil surface and soil profile, also tracking the influence of eucalypt root growth (especially fine roots) on these processes. Due historical use was possible partition the soil surface CO 2 -C flux and the CO 2 -C concentration in depth in CO 2 -C plant-derived and CO 2 -C soil-derived. In addition, the root priming effect was calculated. The evaluations were carried out in six seasons: 3, 7, 15, 19, 31 and 40-month-old eucalypt. After the implantation of eucalypt forests there was an increase in soil surface CO 2 -C flux along plant growth (4.33 kg ha -1 h -1 in 40 month-old eucalypt). The root growth contributes greatly to the soil surface CO 2 -C flux (correlated at p<0.01; r: 0.61) promoting the surface RPE over time (correlated at p<0.01; r: 0.63). The moisture has greater influence in the decomposition of litterfall (correlated at p<0.01; r: 0.70) and root respiration and/or rhizodeposition decomposition (correlated at p<0.01; r: 0.79). Finally, in the third chapter we accessed the biomass C storage (Leaves, branches, barks, woods, fine roots, medium roots and coarse roots) and C storage in different SOM pools (POM and MAOM) over time. Eucalypt forest at 36-months-old allocated 72.01 Mg ha -1 of C, with 41.5% being directed to the roots (29.92 Mg ha -1 of C). After 49-months of planting there were mineralization in POM-, MAOM-Cerrado and Pasture, providing an estimated N mineralization of 0.535 Mg ha -1 in the 0.0-1.0-m layer. In contrast, the root-derived C imputed to soil was more efficient in soil organic matter formation (58% higher) than the litterfall- + root-derived C imputed to soil. After 49-months of eucalypt planting the forest was not a potential sequestration of C (ΔC Soil : -2.22 Mg ha -1 ) to 0.0-1.0 m soil layer. However, studies with longer time scales are required for completeness of information about potential of CO 2 -C sequestering by eucalypt forest.Item Impactos do manejo florestal mecanizado sobre as propriedades físicas de Latossolos argilo-arenosos(Universidade Federal de Viçosa, 2018-07-31) Oliveira, Judyson de Matos; Oliveira, Teógenes Senna de; http://lattes.cnpq.br/1133670171278733A mecanização do sistema de produção florestal contribui para obtenção de alta produtividade. Contudo, as práticas de manejo mecanizado promovem alterações edáficas, sobretudo sobre as propriedades físicas do solo, as quais precisam ser avaliadas para assegurar a sustentabilidade da atividade florestal a médio e longo- prazos. Objetivou-se avaliar os efeitos cumulativos do conjunto de operações florestais mecanizadas (colheita e preparo do solo) e sua atenuação por resíduos em superfície sobre as propriedades físicas do solo. O estudo foi realizado em fazenda da Klabin S/A em Telêmaco Borba - PR, Brasil, em área dominada por Latossolos Vermelhos distróficos argilo-arenosos. Os tratamentos consistiram de dois sistemas de colheita (harvester + forwarder - HF e feller + skidder - FS) em conjunto com a renovação do plantio (R), seguido do manejo de resíduos culturais em que 100%, 50% e 0% do total de resíduos produzidos na colheita foram mantidos, sendo seguido de preparo de solo, ou, então, pela condução do plantio colhido (C). Determinaram- se de forma sistemática em campo a resistência do solo à penetração (RP) (0-0,60m) e umidade gravimétrica do solo (U am ). Transectos de amostragem foram alocados perpendicularmente às linhas de plantio coletando-se amostras indeformadas em pontos equidistantes demarcados a cada 0,50 m. Densidade do solo (Ds), porosidade (macro, micro e total), resistência do solo à penetração (RP) e umidade na capacidade de campo (θ cc ) foram determinadas nas amostras coletadas nas camadas 0-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,40 e 0,40-0,60 m, enquanto a permeabilidade do solo ao ar (K a ), condutividade hidráulica em solo saturado (K s ), pressão de pré-consolidação (σp) e o grau de compactação (GC) foram nas camadas 0-0,30 e 0,30-0,60 m. Intervalos de confiança e correlações foram calculados considerando probabilidades de até 0,10 e 0,05, respectivamente. O comportamento geoespacial da RP foi avaliado por meio de análise geoestatística. A RP não apresentou dependência espacial nas camadas 0-0,20 e 0,40 m, sendo que, nas camadas 0,40-0,60 m, constatou-se dependência espacial fraca, para HF R e FS R . Esses resultados estão relacionados ao efeito do preparo de solo sobre o comportamento geoespacial da RP. Nas áreas de renovação, as médias (0-0,60 m) de Ds foram significativamente menores em HF R 0 (1,21 kg dm -3 ) e FS R 0 (1,24 kg dm -3 ) em relação à HF R 100 (1,40 kg dm -3 ). Nesse caso, o maior volume de resíduos em HF R 100 contribuiu com esse resultado. Nas áreas de condução dos plantios, a média (0-0,60m) de Ds em HF C (1,30 kg dm -3 ) foi significativamente menor em relação a FS C (1,46 kg dm -3 ). Esse resultado está associado ao menor volume de resíduos sobre a superfície do solo durante a colheita em FS C . Não foram constatadas diferenças significativas para as médias de RP em HF R e FS R . Porém, as médias (0-0,60 m) em HF C (1,23 MPa) foram significativamente menores que em FS C (2,00 MPa). Em poucas situações foram constatadas diferenças significativas para as médias de porosidade (macro, micro e total), K s , K a , GC e σp, contudo o comportamento geral dessas variáveis estiveram associados às alterações na Ds e, em análise conjunta, indicaram que os diferentes tipos de manejo adotados promoveram alterações na estrutura do solo, percebidas no curto prazo. Nas presentes condições, as maiores quantidades de resíduos sobre a superfície do solo atenuaram os efeitos degradantes do tráfego na colheita sobre a estrutura do solo e, em contrapartida, em áreas de renovação do plantio, as maiores quantidades de resíduos prejudicaram o resultado final do preparo de solo.Item Crescimento, produção e eficiência nutricional de genótipos de eucalipto em diferentes condições edafloclimáticas de Minas Gerais(Universidade Federal de Viçosa, 2017-02-23) Oliveira, Josimar Rodrigues; Barros, Nairam Félix de; http://lattes.cnpq.br/2236325729416329A presente tese foi redigida em três capítulos que abordam os efeitos das condições edáficas e ambientais sobre o crescimento, a produtividade e os aspectos nutricionais de clones de eucalipto. No primeiro capítulo foi analisado o crescimento e a produtividade de seis clones de eucalipto plantados nas regiões de Belo Oriente, Coração de Jesus e Guanhães. O segundo capítulo aborda os aspectos nutricionais dos seis materiais genéticos nos três sítios. No terceiro capítulo foi apresentado o estudo do crescimento, produtividade e estado nutricional de quatro clones de eucalipto que foram submetidos à duas condições de precipitação, no município norte mineiro de Coração de Jesus. Os três trabalhos foram desenvolvidos em áreas pertencentes a empresas do setor florestal e integram a rede experimental de Tolerância de Clones de Eucaliptos aos Estresses Hídricos e Térmicos, coordenada pelo Instituto de Estudos e Pesquisas Florestais (IPEF) de Piracicaba. Com a idade de 47 meses após o plantio, três árvores de cada parcela experimental com circunferência em torno da média foram abatidas para realizar avaliações dendrométricas e coleta de amostras para análise nutricional, que deram origem aos dados apresentados nos dois primeiros capítulos. Por meio das variáveis dendrométricas obtidas calculou-se o diâmetro a altura do peito (DAP), diâmetro quadrático, volume de lenho, volume de tronco, densidade do lenho, Incremento Médio Anual (IMA) e área basal. Foi avaliada a produção e partição de massa dos clones de eucalipto nas diferentes condições edafoclimáticas. Para avaliar os aspectos nutricionais desses clones nos diferentes locais em que foram cultivados, calcularam-se o conteúdo, a partição e a eficiência de utilização dos macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg e S) nos compartimentos da parte aérea das árvores. No terceiro capítulo, considerando-se que no experimento, para cada clone estudado, existia uma parcela que recebia a precipitação normal e outra da qual se removia parcialmente a água advinda da chuva, para avaliar o efeito dessa exclusão no crescimento e nutrição de quatro clones de eucalipto. Foram realizadas análises de crescimento com base nos inventários florestais realizados no intervalo de 22 a 51 meses após o plantio e estimativa de produtividade (volume e massa do tronco). A coleta de material vegetal para análise química dos teores de nutrientes na casca e no lenho foi realizada aos 52 meses, após o plantio, procedendo-se à estimativa de conteúdo de macronutrientes no tronco. O crescimento e a partição de massa dos componentes das árvores é influenciada pelas condições de clima e pelas características do solo, como CAD e nível de déficit hídrico. A alocação de massa na copa (folhas e galhos) aumentou à medida que a restrição hídrica tornou-se mais severa. Em áreas com altitude e precipitação similar, o tipo de solo, a distribuição de chuvas ao longo do ciclo, a localização geográfica (latitude, longitude e macroclima) e variáveis climáticas como o DPV, radiação solar média anual e insolação são definidoras do potencial de produção do eucalipto. O efeito da restrição hídrica se intensifica na idade de 40 meses após o plantio. Os clones apresentam ritmo e forma de crescimento, conteúdo e eficiência de utilização de nutrientes diferenciados, independentemente da disponibilidade de água. O acúmulo de K e Ca na copa, principalmente em condições de maior déficit hídrico e maior demanda evaporativa, também pode refletir os mecanismos fisiológicos que esses clones utilizam para manter o crescimento e a produção nas áreas estudadas. A eficiência no controle estomático, no uso da água e da luz solar pelos clones mais produtivos, além do espessamento das paredes celulares podem ser algumas das estratégias utilizadas.Item Harvest residues management and silvicultural operations impact on soil physical and organic matter quality of eucalypt plantations(Universidade Federal de Viçosa, 2017-01-26) Ferreira, Gabriel William Dias; Soares, Emanuelle Mercês Barros; http://lattes.cnpq.br/1555026111282397Brazil is among the world’s largest timber producers and Eucalyptus planted forests are responsible for a significant portion of wood products supply. Furthermore, these forests play an important role on mitigation of increasing atmospheric greenhouse gases. The period between harvesting and new rotation establishment, i.e. its first two or three years, concentrates the major part of forest mechanical operations that may define achievable productivity while causing harmful impacts on soil physical and organic properties. This thesis is divided in three chapters that evaluated and tried to provide a better understanding of these operations impact on eucalypt forest dynamics and soil properties. The first chapter approached how the management of eucalypt harvest residues (HR) could alter its decomposition pattern and the dynamics of two soil organic matter (SOM) fractions (Particulate Organic Matter – POM, and Associated to Minerals – MAOM). The experiment was set up in an area where natural grasslands of Pampa Biome in the Rio Grande do Sul State, Brazil, have been recently converted to eucalypt forests. Removal of all residues (-R), only bark removal (-B) and maintenance of all residues (+B), all of them combined with external 200 kg ha -1 of N addition (+N) or not (-N), were simulated in PVC micro-plots in a 3x2 full factorial with 4 replications. A 10 % 15 N-enriched solution was used as N source to track the role of mineral-N in the process. Whole micro- plots were sampled at 0, 3, 6, 12 and 36 mo. after experiment establishment and taken to the lab for further analysis. All sampling times were used to build decomposition curve, while C, δ 13 C, N and 15 N content associated with both SOM fractions were determined on 36 mo. samples in 0 -1 and 1 -5 cm soil layers. In these same layers, SOM fractions from 12 and 36 mo. samples were characterized with Pyrolysis associated with Gas Chromatography/Mass Spectrometry (Py-GC/MS) to obtain a better understanding of SOM formation pathway under different HR management. Almost 80 % of HR have been decomposed until 3 yr. Bark (p<0.05) and mineral-N (p=0.06) presence slowed down decomposition. Overall, changes in C and N content and δ 13 C due to residues presence were more expressive in 0-1 cm layer and POM fraction. +B tended to increase HR contribution, but its effect was more distinguished in -N treatments. Mineral-N fraction was always higher when HR were present, particularly in +B treatments, but its contribution to SOM fractions was always smaller than 4 %. Py-GC/MS products revealed a direct role of HR on POM formation, but their effect on MAOM seems to be indirect by altering microbial composition and its products. In summary, we showed how HR management drives SOM fractions chemistry and we conclude that a sustainable management of HR can enhance soil C accrual. In the second chapter was evaluated how two different harvest systems would change soil physical properties, soil C content and soil CO 2 efflux, and initial tree growth under two different silvicultural system. To this end, two adjacent stands located in Estrela do Sul/MG were selected. Each stand was harvested and logged with a different system (Feller + Forwarder – F+F; and Feller + Skidder – F+S) and soil physical properties [Soil Bulk Density (Ds), Micro (Mi), Macro (Ma) and Total Porosity (TP), and Penetration Resistance (PR)], SOM properties [Labile- C, C associated with Particulate (C-POM) and Mineral (C-MAOM) fractions] soil CO 2 efflux and stump mortality rate, were assessed after harvesting operations and compared with reference (before harvesting). Afterwards, each stand was divided in coppice and replanting, and we followed soil CO 2 efflux after planting and one year after planting, when trees height (H) and SOM properties were also measured in both areas and system to evaluate how areas would recover from harvesting impacts. All soil variables were assessed at planting and inter-planting row positions. Both systems affected soil density and soil pore configuration, but in different ways. F+F concentrates traffic at inter- planting row position, and therefore causes a slightly higher compaction in this region, while F+S does not follow traffic routes and impacts planting-row similarly, resulting in higher stump mortality. Harvesting operations increased Ds, Mi and PR and reduced Ma and TP at all layers. Soil CO 2 efflux was not affected by harvesting operations. Differences in soil CO 2 were found after planting, when it was higher in F+S system, that also presented higher labile-C and C-POM. One year after planting, mortality rate was still higher under coppice in F+S system, that also presented lower trees. In turn, trees were higher in replanting in this area. Soil respiration behaved similarly, i.e., higher in F+F under coppice and lower under replanting. Overall, after one year coppice system presented higher Labile-C, C-POM and C-MAOM. We concluded that each harvest system affects row and inter-row differently, creating different soil functional zones inside same area, that might be enhanced by the next silvicultural system chosen, and should be observed when assessing ecosystem services and site condition. Lastly, the third chapter evaluated the effect of land use change from natural grasslands of Pampa Biome to eucalypt plantations, as well as N fertilization effects on initial eucalypt growth, fine-root biomass (FRB) and its spatial distribution, and C, δ 13 C and N content associated with SOM fractions (POM and MAOM). 4 N-levels were tested (24, 36, 48 e 108 kg ha^-1 of N) on initial tree growth (until 2 yr.). Afterwards, representative trees were chosen to evaluate FRB until 40 cm depth, and soil samples also until 40 cm depth were collected for SOM evaluation. Positive effect of N on tree growth (diameter and height) was seen initially after fertilization, i.e., 1.5 yr., whereas at 2 yr. N effects were seen only at trees height. The FRB fitted regression showed increase of FRB until 56 kg ha^-1 of N, and after that level a decrease in FRB was observed, and the highest N level used resulted in the lowest FRB. Both horizontal and vertical anisotropy in fine-root distribution were observed, and besides differences among N levels, we could not see a clear relation between N fertilization and fine-root spatial distribution. Overall, land use change to eucalypt plantations increased soil C content, particularly in top-soil layers. 36 kg ha^-1 resulted in higher C-POM in 0 -10, while 48 kg ha^-1 resulted in higher C-MAOM in this layer. C and N dynamics were tightly correlated, especially in MAOM fraction. C-POM was positively correlated with FRB. Tillage had a strong control on soil C and N stocks, enhancing C deposition and turnover at row (ridge) region, most likely for favoring roots development in this region. Therefore, it is shown that N fertilization may alter initial tree growth, but its effects don’t seem to last longer. Nevertheless, N effects can be reflected on fine-root biomass and distribution and C and N of SOM fractions. We hope that our findings could guide the adoption of proper management practices in eucalypt plantations in Brazil, enhancing the productivity and sustainability of these forests.Item Efeitos da compactação sobre características físicas, químicas e microbiológicas de dois Latossolos e no crescimento de eucalipto(Universidade Federal de Viçosa, 2005-02-03) Silva, Sérgio Ricardo; Barros, Nairam Félix de; http://lattes.cnpq.br/8067599760812752Durante a retirada de madeira de povoamentos florestais o tráfego de máquinas tem incrementado a compactação do solo, que altera propriedades físicas, químicas e microbiológicas do solo, prejudicando o crescimento de raízes e a produtividade do eucalipto. Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos da compactação sobre propriedades físicas, químicas e microbiológicas do solo, e crescimento do eucalipto; bem como a influência da intensidade de trânsito e carga de madeira de um forwarder sobre a compactação do solo. Para isso, foram desenvolvidos seis experimentos: quatro sob condições de laboratório e casa de vegetação e dois em condições de campo. No laboratório foram estudados os efeitos da compactação sobre propriedades físicas do solo, fluxo difusivo de nutrientes, atividade microbiana, mineralização de carbono e nitrogênio, e crescimento de raízes e do eucalipto. Os ensaios de campo avaliaram a compactação do solo e o crescimento de árvores de acordo com o número de passadas e a carga de madeira de um forwarder. Em laboratório a compactação aumentou a densidade do solo, microporosidade, resistência à penetração, retenção de água a 0,01 e 1,5 MPa; fluxo difusivo de K, Zn, Cu, Fe e Mn (em geral); N-NH 4+ , N-NO 3- (no LVA), mineralização de N (no LA); e reduziu a porosidade total, macroporosidade, condutividade hidráulica, fluxo difusivo de P (no LVA), N-NO 3- (no LA), C-CO 2 (no LVA), C MIC (no LA); matéria seca de raízes e total; densidade radicular e conteúdo de nutrientes na planta. Verificou-se que o solo caulinítico (LA) foi mais sensível à compactação do que o solo oxídico-gibbsítico (LVA). O trânsito do forwarder aumentou a densidade, microporosidade e a resistência do solo à penetração; reduziu a estabilidade de agregados em água, porosidade total, macroporosidade e a infiltração de água no solo. A compactação ocasionada pelo forwarder não alterou a produção de matéria seca de tronco e altura das plantas até 406 dias de idade. A maior parte dos efeitos da compactação foi manifestada por apenas duas ou quatro passadas do forwarder. Conclui-se que as modificações promovidas pela compactação na estrutura do solo, ocasionaram alterações nas propriedade físicas, químicas e microbiológicas, afetando os processos de transporte de água e nutrientes no solo, a ciclagem de C e N e o crescimento e nutrição do eucalipto, sendo a umidade do solo e a intensidade de trânsito os principais fatores que ampliaram esses efeitos.