Biocarvões como condicionadores do solo e seus efeitos sobre o crescimento e a nutrição de Eucalyptus urograndis
| dc.contributor.advisor1 | Passos, Renato Ribeiro | |
| dc.contributor.advisor1ID | https://orcid.org/000000017730748X | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/3882320619443256 | |
| dc.contributor.author | Santos, Danilo Andrade | |
| dc.contributor.authorID | https://orcid.org/0000-0002-3046-8945 | |
| dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/7543705744207270 | |
| dc.contributor.referee1 | Rangel, Otacilio Jose Passos | |
| dc.contributor.referee1ID | https://orcid.org/0000-0002-1539-6533 | |
| dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7212423450267908 | |
| dc.contributor.referee2 | Guimarães, Lorena Abdalla de Oliveira Prata | |
| dc.contributor.referee2ID | https://orcid.org/0000-0003-4620-9849 | |
| dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/0879888234877795 | |
| dc.contributor.referee3 | Burak, Diego Lang | |
| dc.contributor.referee3ID | https://orcid.org/0000000267583517 | |
| dc.contributor.referee3Lattes | http://lattes.cnpq.br/2501042964619476 | |
| dc.contributor.referee4 | Ferrari, Jeferson Luiz | |
| dc.contributor.referee4ID | https://orcid.org/0000-0001-5663-6428 | |
| dc.contributor.referee4Lattes | http://lattes.cnpq.br/5213847780149836 | |
| dc.date.accessioned | 2024-05-30T00:49:30Z | |
| dc.date.available | 2024-05-30T00:49:30Z | |
| dc.date.issued | 2020-04-30 | |
| dc.description.abstract | The State of Espírito Santo – Brazil – has, within its agrarian production, materials that are generated in great volume and with the potential to be used for energy conversion and consequent production of biochars to return to the field as soil conditioners. In this research three studies are presented in order to understand how biochars affect the soil structure, the availability of nutrients and the nutrition and development of eucalyptus plants. In the first chapter, the objective was to evaluate the availability of P and K in macro and microaggregates of the soil, formed from the addition of doses of biochars of different granulometries, obtained in two pyrolysis temperatures in samples of a Oxisol. The experiment was conducted in a laboratory, under a randomized block design in a controlled environment with a temperature of ± 25ºC, for a period of 119 days. The experimental test was arranged in a factorial scheme (2 x 4 x 4) + 1, with three replicates and an additional treatment. The factors under study were: coffee straw biochars produced from two final pyrolysis temperatures, 350 and 600ºC; four doses of biochars, corresponding to 10, 20, 40 and 80 t ha-1; four particle sizes of biochars (2,0-1,0 mm; 1,0-0,5 mm; 0,5-0,25 mm; 0,25-0 mm); and additional treatment without adding biochars. In the second chapter, the objective was to evaluate the effects on aggregation and stability of aggregates promoted by the addition of increasing doses of biochar of different granulometries, produced from Conilon coffee straw, in a Oxisol, after 119 days of incubation, using the aggregates obtained, after dry screening, in the experiment of the first chapter. Thus, at 119 days of incubation, the aggregates were evaluated in dry and wet separations, and from the data obtained in both separation methods, the aggregation indexes, geometric mean diameter (DMG) and average diameter were studied. weighted (DMP), and also calculated the aggregate stability index (IEA) for macroaggregates (> 0,25 mm) obtained by dry process and sieved in wet process. In the last chapter, the objective was to evaluate the effect of applying doses of eucalyptus bark biochar produced under two carbonization temperatures on the chemical attributes of the soil, initial development and nutrition of eucalyptus plants. (Eucaliptus urograndis). A field trial was established with a 2 x 5 factorial scheme: two pyrolysis temperatures (350 and 600 ° C) and five doses of biochar (0; 0,25; 0,5; 1 and 2% v/v). At 365 days, the following chemical soil analyzes were performed: pH, Al, Ca, Mg, Na, K, H + Al, total organic carbon, total nitrogen and COT and NT stocks, in two depths: 0-10 and 10-30 cm. At 180 and 365 days after planting, biometric data on height and stem diameter of the plants were obtained, and at 365 days leaf sampling was performed for leaf nutrient analysis. In the first chapter, it was found that conilon coffee straw biochars, regardless of the final pyrolysis temperature, dose and granulometry increase the availability of P and K in macro and microaggregates of the soil, reaching the order of 5 times the K values considered suitable for most cultures, with the lowest dose of biochar. For P, availability increased between 100% and 600%. The highest availability of P in macroaggregates was found for treatments under biochar of 600 ºC and the highest availability of P for microaggregates was achieved for treatments under biochar of 350 ºC. It was found that K has a higher availability in both soil aggregates, under 600 ºC biochar. The joint action of granulometry and / or effects in aggregation, promoted by biochars, tends to develop higher levels of K in macroaggregates, regardless of the temperature at which the biochars were produced. Biochars of 600 ºC and of greater granulometry provide greater contents of P available in the macroaggregates, whereas biochars of smaller granulometry, regardless of the temperature of production of the biochar, promote greater availability of phosphorus in the microaggregates. In the second chapter, it was found that the pyrolysis temperature of 600 ºC promoted greater soil aggregation (6%), observed by the higher values of DMG and DMP, in relation to 350 ºC, in the aggregates separated by dry route. However, in the wet way, no differences were observed between pyrolysis temperatures on aggregation. Soil aggregation tended to be favored in treatments that received biochars smaller than 0,25 mm at 350 ºC, and 0,25-0,5 mm at 600 ºC. The stability of the dry macroaggregates tends to be lost when in the presence of water by the dissolution of materials, which acted as cement, which possibly had been precipitated in the aggregates, obtained by sieving through dry. The loss in stability of macroaggregates in the presence of water occurs in the sense of increasing the temperature and granulometry of biochars. In the third chapter, it was found that the effects on the chemical attributes of the soil in eucalyptus cultivation were identified in the levels of total nitrogen and nitrogen stock, without, however, showing a pattern of behavior depending on the treatments studied. Nutritional enrichment in the eucalyptus culture was identified for the levels N and K, in treatments under 600 ºC biochars, and the effect of reducing the Zn levels due to the increase in the doses of biochars. There were no significant effects on the biometrics of eucalyptus plants. The results obtained, for the Eucaliptus and treatments tested, indicate the need for a more extensive experimental period to better assess the effects on soil attributes and plant nutrition and development. | |
| dc.description.resumo | O Estado do Espírito Santo possui, dentro de sua produção agrária, materiais que são gerados em grande volume e com potencial para serem utilizados para conversão energética e consequente produção de biocarvões para retornarem ao campo como condicionadores de solo. Nesta pesquisa são apresentados três estudos com o objetivo de entender como biocarvões afetam a estrutura do solo, a disponibilidade de nutrientes e a nutrição e desenvolvimento de plantas de eucalipto. No primeiro capítulo, objetivou-se avaliar a disponibilidade de P e K em macro e microagregados do solo, formados a partir da adição de doses de biocarvões de diferentes granulometrias, obtidos em duas temperaturas de pirólise em amostras de um Latossolo Vermelho-Amarelo. O experimento foi conduzido em laboratório, sob delineamento em blocos casualizados em ambiente controlado com temperatura de ± 25ºC, durante um período de 119 dias. O ensaio experimental foi disposto em esquema fatorial (2 x 4 x 4) + 1, com três repetições e um tratamento adicional. Os fatores em estudo foram: biocarvões de palha de café produzidos a partir de duas temperaturas finais de pirólise, 350 e 600ºC; quatro doses de biocarvões, correspondentes a 10, 20, 40 e 80 t ha-1; quatro granulometrias de biocarvões (2,0-1,0 mm; 1,0-0,5 mm; 0,5-0,25 mm; 0,25-0 mm); e um tratamento adicional sem adição de biocarvões. No segundo capítulo, objetivou-se avaliar os efeitos na agregação e estabilidade de agregados promovidos pela adição de doses crescentes de biocarvão de diferentes granulometrias, produzidos a partir de palha de café conilon, em um Latossolo Vermelho-Amarelo, após 119 dias de incubação, utilizando os agregados obtidos, após peneiramento via seca, no experimento do primeiro capítulo. Sendo assim, aos 119 dias de incubação foram avaliados os agregados em separações em via seca e em via úmida, e a partir dos dados alcançados em ambos os métodos de separação foram estudados os índices de agregação, diâmetro médio geométrico (DMG) e diâmetro médio ponderado (DMP), e também calculado o índice de estabilidade de agregados (IEA) para os macroagregados (>0,25 mm) obtidos por via seca e peneirados em via úmida. No último capítulo, objetivou-se avaliar o efeito da aplicação de doses de biocarvão de casca de eucalipto produzidos sob duas temperaturas de carbonização sobre os atributos químicos do solo, desenvolvimento inicial e nutrição de plantas de eucalipto. (Eucaliptus urograndis). Um ensaio de campo foi estabelecido com um esquema fatorial 2 x 5: duas temperaturas de pirólise (350 e 600 °C) cinco doses de biocarvão (0; 0,25; 0,5; 1 e 2%). Aos 365 dias, foram realizadas as seguintes análises químicas de solo: pH, Al, Ca, Mg, Na, K, H+Al, carbono orgânico total, nitrogênio total e estoques de COT e NT, em duas profundidades: 0-10 e 10-30 cm. Aos 180 e 365 dias após o plantio, foram obtidos dados biométricos de altura e diâmetro do caule das plantas, e aos 365 dias foram coletadas amostragem de folhas para análises de nutrientes foliares. No primeiro capítulo, verificou-se que biocarvões de palha de café conilon, independente da temperatura final de pirólise, dose e granulometria aumentam a disponibilidade de P e K em macro e microagregados do solo, chegando à ordem de 5 vezes os valores de K considerados adequados para a maioria das culturas, com a dose mais baixa de biocarvão. Para o P, a disponibilidade aumentou entre 100% e 600%. A maior disponibilidade de P em macroagregados foi verificada para tratamentos sob biocarvão de 600 ºC e a maior disponibilidade de P para microagregados foi alcançada para tratamentos sob biocarvão de 350 ºC. Constatou-se que o K apresenta maior disponibilidade em ambos os agregados do solo, sob biocarvão de 600 ºC. A ação conjunta de granulometria e/ou efeitos em agregação, promovida pelos biocarvões, tende a desenvolver teores mais elevados de K em macroagregados, independente da temperatura em que os biocarvões foram produzidos. Biocarvões de 600 ºC e de maior granulometria proporcionam maiores teores de P disponível nos macroagregados, ao passo que biocarvões de menor granulometria, independente da temperatura de produção do biocarvão, promovem maior disponibilidade de fósforo nos microagregados. No segundo capítulo, verificou-se que a temperatura de pirólise de 600 ºC promoveu maior agregação do solo (6 %), observado pelos maiores valores de DMG e DMP, em relação a 350 ºC, nos agregados separados por via seca. Contudo, por via úmida, não foram observadas diferenças entre temperaturas de pirólise sobre a agregação. A agregação do solo tendeu a ser favorecida nos tratamentos que receberam biocarvões menores que 0,25 mm de 350 ºC, e de 0,25-0,5 mm de 600 ºC. A estabilidade dos macroagregados secos tende a ser perdida quando em presença de água pela dissolução de materiais, que agiam como cimentantes, que possivelmente tenham sido precipitados nos agregados, obtidos por peneiramento via seca. A perda em estabilidade de macroagregados na presença de água se dá no sentido do aumento da temperatura e granulometria de biocarvões. No terceiro capítulo, verificou-se que os efeitos sobre os atributos químicos do solo em cultivo de eucalipto foram identificados nos teores de nitrogênio total e estoque de nitrogênio, sem, contudo, apresentar um padrão de comportamento em função dos tratamentos estudados. O enriquecimento nutricional na cultura do eucalipto foi identificado para os teores N e K, em tratamentos sob biocarvões de 600 ºC, e efeito de redução dos teores de Zn em função do aumento das doses de biocarvões. Não foram observados efeitos significativos sobre a biometria das plantas de eucalipto. Os resultados obtidos, para a cultura e tratamentos testados, indicam a necessidade de um período experimental mais extenso para melhor avaliação dos efeitos sobre os atributos do solo e nutrição e desenvolvimento de plantas. | |
| dc.description.sponsorship | Fundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | |
| dc.format | Text | |
| dc.identifier.uri | http://repositorio.ufes.br/handle/10/14756 | |
| dc.language | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal do Espírito Santo | |
| dc.publisher.country | BR | |
| dc.publisher.course | Doutorado em Agronomia | |
| dc.publisher.department | Centro de Ciências Agrárias e Engenharias | |
| dc.publisher.initials | UFES | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Agronomia | |
| dc.rights | open access | |
| dc.subject | Matéria orgânica carbonizada | |
| dc.subject | Nutrição mineral de plantas | |
| dc.subject | Fertilidade do solo | |
| dc.subject.br-rjbn | subject.br-rjbn | |
| dc.subject.cnpq | Agronomia | |
| dc.title | Biocarvões como condicionadores do solo e seus efeitos sobre o crescimento e a nutrição de Eucalyptus urograndis | |
| dc.type | doctoralThesis |
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