Agricultores(as) familiares utilizaram técnicas agroecológicas para reverter o processo de degradação dos solos e a perda da capacidade produtiva de suas terras diagnosticados em um processo participativo de pesquisa realizado na Zona da Mata de Minas Gerais, Brasil. As organizações dos(as) agricultores familiares(as), sindicatos e associações de alguns municípios desta região junto com parceiros (Centro de Tecnologias Alternativas da Zona da Mata e Universidade Federal de Viçosa) buscaram com estas técnicas contribuir na sustentabilidade produtiva, social e econômica das propriedades rurais. As famílias agricultoras que aderiram ao processo experimentação e de transição agroecológica relataram mudanças nos sistemas produtivos, tais como aumento na biodiversidade local, maior conforto térmico proporcionado pelas árvores e mudanças na disponibilidade de água. O relato sobre o aumento na quantidade de água e o afloramento de nascentes que haviam secado estimularam as famílias a quererem entender os processos que alteraram a dinâmica hídrica nas microbacias manejadas agroecologicamente. Em parceria com técnicos e pesquisadores procurou entender a interferência do manejo agroecológico na dinâmica hídrica. Para isto, sistematizou‐se as experiências de algumas famílias agroecológicas. Alguns destaques da sistematização foram a importância da autonomia de decisão da família, a revegetação de topos de morro e área ciliares com sistemas agroflorestais ou com espécies nativas e o cuidado com o solo de toda propriedade evitando deixá‐lo exposto. Para revegetação, foram utilizadas espécies espontâneas e aproveitamento de material propagativo de áreas de mata próximas. Para conservação de nascentes e córregos, foi feito cercamento das áreas próximas e instalação de bebedouros para o gado. Priorizou‐se a realização de roçadas para controle da vegetação buscando deixar o solo sempre coberto. Em campo, pesquisou‐se sobre a perda de solo, água, nutrientes e carbono em cafezais e pastagens e dinâmica da vazão de cursos d’água em microbacias manejadas agroecologicamente e convencionalmente. O manejo agroecológico inclui sistemas agroflorestais nas pastagens e no cafezal, roçada mecânica e não utilização e agrotóxicos. O manejo convencional inclui sistemas manejados a pleno sol, com realização de capina mecânica, química e roçada e aplicação de agrotóxicos para controle de pragas e doenças. As perdas de solo, água e nutriente por erosão foram avaliadas com coletores de erosão modelo Gerlach adaptado. As vazões foram medidas semanalmente pelo método direto. Os sistemas agroecológicos (cafezais e pastagens) perderam menos água, solo e nutrientes em relação aos sistemas convencionais (pleno sol). A vazão dos córregos nas microbacias sob manejo agroecológico variaram menos ao longo do ano em relação ao manejo convencional. | Family farmers used agroecological techniques to reverse the process of soil degradation and loss of productive capacity diagnosed in a participatory research process conducted in Zona da Mata of Minas Gerais, Brazil. Organizations of family farmers, trade unions of some municipalities in this region along with partners (CTA‐ZM, UFV) sought with these techniques to contribute on the productive, social and economic sustainability of farms proprieties. Farming families who have joined the trial process and agroecological transition reported changes in production systems, such as increased local biodiversity, better thermal comfort provided by the trees and changes in water availability. The report about the increase in the amount of water and the outcrop of sources that had dried encouraged the families by wanting to understand the processes that alter the water dynamics at the agroecological systems. In partnership with technicians and researchers, questions about the interference of agroecological management in water were raised. In order to understand this phenomenon and to answer some of these questions this research has systematized some agroecological management experiences. During the systematization, the importance of the autonomy of the family's decision, the revegetation of hilltops and riparian areas with agroforestry systems or with native species and care with the soil of all ownership avoiding leaving it exposed were highlighted. For revegetation, taking advantage of spontaneous species propagative material from nearby forest areas were used. For the conservation of springs and streams, they were surrounded and drinkers for cattle were installed. The agroecological families used the mowed to control vegetation, seeking leave the soil always covered. Field data on soil loss, water, nutrients and carbon in coffee plantations and pastures and dynamics of flow of watercourses in watersheds managed with conventional and agroecological systems were raised. The agroecological manegement includes agroforest systems in the pastures and coffe plantation, mechanical mowing and no use of pesticides. The conventional manegement includes full sun agrosystems, realization of mechanical and chemical weending, mowing and application of pesticides to control pests and diseases. The soil, water and nutrient loses were avaliated using an adapted Gerlach sediment trap. The water flow were determinated using direct method. Agroecosystems lost less water, soil and nutrients on the coffee plantations or pastures systems over conventional systems (full sun). The flow of streams in the watersheds under agroecological management have demonstrated less variation throughout the year than under conventional management. | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

O setor agrícola é responsável pela produção de alimentos, fibras e parcela da energia. Entretanto tem sido o setor responsável pelo maior consumo de água no planeta, 70% da demanda. Além de ser responsável por grande parcela de solos degradados, o que restringe cada vez mais os ganhos na produção agrícola e ameaça a segurança alimentar das populações. Os solos denominados Terra Preta de Índio têm sido estudados como diferenciados nos cenários de boa extruturação, condição físico-hídrica, além de elevada fertilidade. Apresentam como diferencial a origem da matéria orgânica humificada, resultado da transformação de resíduos em carvão vegetal pelos antigos povos dessas regiões. O material orgânico humificado, denominado biocarvão, tem sido proposto como excelente alternativa para a melhoria da qualidade química, física e biológica de sistemas agrícolas. Apesar das amplas pesquisas com efeitos positivos da aplicação de biocarvão, alguns aspectos ainda precisam ser mais bem elucidados, principalmente aqueles relacionados com as propriedades física e hídrica dos solos e da própria produção do biocarvão. O artigo 1 tem como objetivo entender as mudanças que a atmosfera de nitrogênio provoca em biocarvões produzidos em diferentes temperaturas. Artigo 2: Quantificar a condutividade hidráulica em meio saturado, porosidade e a resistência a penetração em resposta ao incremento artificial do índice de compactação de misturas contendo solo e biocarvão em diferentes doses. Artigo 3: Avaliar o efeito da aplicação de diferentes doses de um biocarvão com duas granulometrias, sobre as características físicas e químicas de um Latossolo Vermelho-Amarelo textura franco arenosa e sobre o desenvolvimento e características fisiológicas de plantas de milho, em duas condições de umidade do solo em casa de vegetação. | The agricultural sector is responsible for the production of food, fiber, and energy. However, it has been responsible for the largest consumption of water on the planet, accounting for 70% of the demand. In addition, it is accountable for a large share of degraded soils, which more and more restricts gains in agricultural production and threatens the food security of populations. The soils denominated Amazonian Dark Earth have been studied as differentiated in the scenarios of adequate soil structure, physical and water conditions, as well as high fertility. They present as a differential the origin of the humified organic matter, which resulted from the transformation of residues into charcoal by the ancient peoples of these regions. Organic humified material, named biochar, has been proposed as an excellent alternative for improving the chemical, physical and biological quality of agricultural systems. Despite the wide studies with positive effects of the application of biochar, some aspects still need to be better elucidated, especially those related to the physical and water properties of the soils and the production of biochar itself. The objective of paper 1 was to understand the changes that the atmosphere of nitrogen causes in biochars produced at different temperatures. The objective of paper 2 was to evaluate the effect of the application of different doses of a biochar with two grain sizes on the physical and chemical characteristics of a sandy-loam Red-Yellow Latosol the development and physiological characteristics of corn plants under two conditions of soil moisture in a greenhouse. The objective of paper 3 was to quantify the hydraulic conductivity in saturated medium, porosity and penetration resistance in response to the artificial increase in the compaction index of mixtures containing soil and biochar at different doses.

O desmatamento das florestas tropicais para expansão das áreas agrícolas e pastagens, tem modificado drasticamente extensas áreas ao redor do mundo, o que altera o funcionamento dos processos biogeoquímicos e hidrológicos em bacias hidrográficas. A implementação de práticas de manejo e de conservação do solo em pastagens, como a construção de terraços, arborização e revegetação do terço superior dos morros, podem aumentar os serviços ecossistêmicos, como por exemplo, a provisão de água. O Serviço Autônomo de Água e Esgoto de Viçosa-MG (SAAE-Viçosa), em parceria com a Agência Nacional das Águas (ANA) e a Caixa Econômica Federal, implantou várias práticas de manejo de conservação do solo para a recuperação da bacia do rio Turvo Sujo, importante manancial de água que abastece municípios da microregião de Viçosa, na Zona da Mata mineira. Dentre as práticas, encontra-se a revegetação do terço superior dos morros, o que leva ao aumento da floresta secundária e que pode contribuir para mitigar os efeitos do desmatamento. Entretanto, os benefícios desta floresta para a recuperação das propriedades hidráulicas do solo, em especial onde o solo foi degradado por pastagens, ainda são pouco compreendidos e precisam ser melhor analisados. As práticas implementadas pelo SAAE nas bacia do Turvo Sujo foram avaliadas, a partir da opinião dos agricultores beneficiários diretos do projeto. A tese foi organizada em três capítulos, além da introdução geral e considerações finais. Os objetivos da tese foram: a) avaliar os impactos dos terraços em pastagens na umidade do solo; b) avaliar os efeitos da floresta secundária estabelecida em área de pastagem degradada sobre as propriedades hidráulicas dos solos e relaciona-las às faces de exposição solar e; c) identificar a percepção dos agricultores sobre as práticas de manejo do solo e água efetuadas em suas propriedades. O Capítulo 1 utilizou o método “Ground Penetrating Radar” (GPR) para estimar a umidade do solo nas áreas de pastagens terraceadas e não terraceadas e comparou com o método tradicional gravimétrico. Este estudo mostrou que o armazenamento de água em profundidade foi maior e mais uniforme em pastagem terraceada do que em pastagem não terraceada e que o método GPR pode ser utilizado para estimar o conteúdo de água no solo em bases volumétricas no campo de forma não invasiva. Os resultados do Capítulo 2 mostraram que a qualidade dos solos em ambas as áreas de floresta foi melhor do que nas áreas de pastagem e que diferentes faces alteram a qualidade do solo. A menor radiação (face leste) proporcionou maiores valores de macroporosidade, estoque de carbono e infiltração de água no solo que a face oeste (maior radiação). O Capítulo 3 utilizou entrevista semiestruturada para identificar a percepção dos agricultores sobre as práticas de manejo de solo e água implementadas em suas propriedades pelo SAAE e parceiros. A maioria dos agricultores mostrou consciência da importância das práticas de manejo do solo para reduzir a erosão e aumentar o volume de água nas nascentes. Eles avaliaram positivamente as práticas implantadas pelo SAAE, mas criticaram a falta de acompanhamento das mesmas após implatanção. Alguns agricultores indicaram a necessidade de arborização das pastagens e cobertura do terço superior dos morros como técnicas para melhorar a dinâmica da água no solo. A opinião dos agricultores é importante para a efetividade das ações públicas e devem ser consideradas pelos órgãos públicos na busca de soluções mais integradas para que a agricultura se torne sustentável e resiliente. | Deforestation of tropical forests to expand agricultural areas and pastures has dramatically altered extensive areas around the world, altering the functioning of biogeochemical and hydrological processes in watersheds. The implementation of soil management and conservation practices in pastures, such as the construction of terraces, afforestation and revegetation of the upper third of the hills, can increase ecosystem services, such as water supply. The Autonomous Water and Sewage Service of Viçosa-MG (SAAE-Viçosa), in partnership with the National Water Agency (ANA) and Caixa Econômica Federal , implemented a number of soil conservation management practices in the basin of the river Turvo Sujo, important water source that supplies municipalities of the microregion of Viçosa, in the Zona da Mata mineira, Brazil. Among the practices, included the revegetation of the upper third of the hills and which leads to the increase of secondary forest, which can contribute to mitigate the effects of deforestation. However, the benefits of this forest to the recovery of soil hydraulic properties in pastures are still poorly understood and need to be better analyzed. The practices implemented by the SAAE on farmer farms in the region were evaluated trhough the opinion of the farmers. The thesis was organized into three chapters, in addition to the general introduction and final considerations. The objectives of the thesis were: a) to evaluate the impacts of terraces on pastures in soil moisture; b) to evaluate the effects of secondary forest established in a degraded pasture area on the hydraulic properties of the soils and relate them to the faces of sun exposure; c) to identify the farmers' perception of the soil and water management practices carried out on their properties. Chapter 1 used the Ground Penetrating Radar (GPR) method to estimate soil moisture in the terraced and unmanned pasture areas and compared it with the traditional gravimetric method. This study showed that the water storage in depth was larger and more uniform in terraced pasture than in non-terraced pasture and that the GPR method can be used to estimate the soil water content in volumetric bases in the field non-invasively. The results of Chapter 2 showed that soil quality in both forest areas was better than in pasture areas and that different faces alter soil quality. The lower radiation (east face) provided higher values of macroporosity, carbon stock and water infiltration in the soil than the western face (higher radiation). Chapter 3 used a semi-structured interview to identify farmers' perceptions about the practices of soil and water management implemented in their properties by SAAE and partners . Most farmers were aware of the importance of soil management practices to reduce erosion and increase the volume of water in the springs. They evaluated positively the practices implemented by the SAAE, but criticized the lack of follow-up after the implantation of the practices. Some farmers indicated the need for afforestation of the pastures and coverage of the upper third of the hills as techniques to improve soil water dynamics. Farmers' opinions are important for the effectiveness of public actions and should be considered by public agencies in the search for more integrated solutions so that agriculture becomes sustainable and resilient. | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

La infiltración de agua en el suelo está influenciada por el manejo, especialmente por el tipo de preparación mecánica, entre otros factores, y su conocimiento es importante para la planificación de la conservación. La escarificación puede mejorar las condiciones físicas y del agua y aumentar la capacidad de infiltración de agua en el suelo. Este estudio tuvo como objetivo evaluar algunas propiedades físicas y la infiltración de agua en el suelo en presencia y ausencia de escarificación en la siembra directa, en un Cambisol Húmico con textura arcillo limosa. Para esto, se probaron los siguientes tratamientos: siembra directa y siembra directa sometidas a una escarificación, ambas combinadas con el cultivo de avena negra/maíz, avena negra/frijoles, trigo/maíz, trigo/frijoles, nabo forrajero/maíz y nabo forrajero/frijoles. Se recogieron muestras de suelo y se realizaron pruebas de infiltración de agua al principio y al final de la investigación. La escarificación del suelo afectó positivamente las propiedades físicas del suelo solo en la capa superficial de 0-5 cm, cuyo efecto persistió durante un año para la mayoría de los atributos, lo que resultó en una mayor infiltración de agua en el suelo en comparación con el tratamiento sin escarificación. | Water infiltration into the soil is influenced by management, especially by the type of mechanical preparation, among other factors, and its knowledge is important  for  conservation  planning.  Scarification can improve physical and water conditions and increase the water infiltration capacity of the soil. This study aimed to evaluate some physical properties and the water infiltration into the soil in the presence and absence of scarification in no-till, in a Humic Cambisol with silty clay texture. For this, the following treatments were tested: no-till and no-till submitted to a single scarification, both combined with the cultivation of black oats/maize, black oats/beans, wheat/maize, wheat/beans, forage turnip/maize and forage turnip/beans. Soil samples were collected and water infiltration tests were performed at the beginning and at the end of the research. Scarification positively affected the soil physical properties only in the 0-5 cm layer, with the effect persisted for one year for most properties, resulting in higher water infiltration compared to the treatment without scarification. | A infiltração de água no solo é influenciada pelo manejo, em especial pelo tipo de preparo mecânico, dentre outros fatores, e seu conhecimento é importante para o planejamento conservacionista. A escarificação pode melhorar as condições físicas e hídricas e aumentar a capacidade de infiltração de água no solo. Com este estudo objetivou-se avaliar algumas propriedades físicas e a infiltração de água no solo na presença e ausência de uma escarificação em semeadura direta, em um Cambissolo Húmico de textura argilo siltosa. Para isso, testaram-se os seguintes tratamentos: semeadura direta e semeadura direta submetida a uma escarificação, ambos combinados com os cultivos de aveia preta/milho, aveia preta/feijão, trigo/milho, trigo/feijão, nabo forrageiro/milho e nabo forrageiro/feijão. Coleta de amostras de solo e testes de infiltração de água foram realizados no início e ao final do experimento. A escarificação afetou positivamente as propriedades físicas do solo apenas na camada superficial de 0-5 cm, cujo efeito persistiu pelo período de um ano para a maioria dos atributos, resultando em maior infiltração de água em relação ao tratamento sem escarificação.

No território da Serra do Brigadeiro, importante pela rica biodiversidade, paisagens singulares e grande potencial agroecológico, inúmeras pesquisas sistematizaram e apontaram muitos benefícios do manejo agroecológico, em especial com sistemas agroflorestais. Estes benefícios foram também apontados pelas próprias famílias agricultoras, após anos de transição agroecológica. Dentre os benefícios, destacam‐se o aumento da quantidade e qualidade da água nas nascentes e cursos d’água de propriedades em transição agroecológica. Entretanto, ainda muitas propriedades permanecem com manejo convencional. O presente estudo foi desenvolvido buscando diagnosticar as principais fontes de poluição da água nas comunidades rurais dessa região e verificar os benefícios do manejo agroecológico na dinâmica da água. Inicialmente diagnosticou‐se a atual situação do saneamento básico nas comunidades localizadas no entorno do Parque Estadual da Serra do Brigadeiro (PESB), que influencia diretamente a qualidade da água e do solo. O estudo abrangeu todas as comunidades localizadas em uma área de 2 km ao redor dos limites do parque. O acesso aos serviços de saneamento básico são precários e podem estar afetando negativamente a qualidade da água de afluentes de rios importantes como o Doce e o Paraíba do Sul, na solução do problema de saneamento, especialmente em áreas rurais, devem ser consideradas soluções individuais, como algumas tecnologias sociais, que são acessíveis economicamente e tecnicamente eficazes. Em uma das Bacias Hidrográficas na área de amortecimento do Parque (a Bacia do São Joaquim) analisou‐se a qualidade da água, com o objetivo de determinar o índice de qualidade da água (IQA) em seis pontos. Dois destes pontos estão localizados em microbacias influenciadas pelo manejo tido como convencional e dois pelo manejo agroecológico, estando os outros dois pontos localizados à montante e à jusante da bacia hidrográfica. Relacionou‐se os IQAs obtidos com os diferentes tipos de manejo dos solos adotados na bacia. Os resultados encontrados permitem concluir que o sistema de manejo agroecológico adotado na bacia do rio São Joaquim contribuiu para conservação e recuperação da qualidade da água. Entretanto, por ainda não ser praticado em todas as propriedades, o manejo agroecológico não influenciou a qualidade da água da bacia hidrográfica como um todo. Ainda nesta Bacia determinou‐se a qualidade da água, indiretamente, através da análise histológica de lesões em peixes, um ótimo bioindicadores de poluição. As análises feitas também indicaram diferenças entre as microbacias agroecológicas e convencionais, e os resultados apontaram sinais de degradação da qualidade da água nas bacias convencionais, provavelmente influenciados pela contaminação das águas dessas propriedades por agrotóxicos. Todo estudo foi desenvolvido através de metodologias participativas, onde o diálogo entre o saber popular e científico foi importante na construção de um novo saber prático, acessível e, portanto, capaz de contribuir para solucionar problemas de poluição ambiental inerentes ao manejo convencional. Para isto é importante apoiar o processo de transição agroecológica já em curso em algumas propriedades do entorno do Parque. | In the Serra do Brigadeiro territory, important due to its biodiversity, unique sights and enormous agroecological potential, several studies systematized and pointed out the benefits of the agroecological management, especially using agroforestry systems, after years of agroecological transition. These benefits were also pointed by the family’s farmers. Among the benefits, we highlight the improvement in water quality and quantity of the springs and streams located in the farms in agroecological transition. However, several farmers keep the conventional management in their proprieties. This study was developed to diagnose the main source of the water pollution in the rural communities and verify the benefits of agroecological management in the water dynamics. First, we diagnosed the the sanitation condition in the communities, in the surrounding of the State Park Serra do Brigadeiro (PESB), that directly influence the water and soil qualities. The study covered all the communities within 2km of around the park (PESB) limit. The basic sanitation access are precarious and can negatively affect the water quality of important influent river such as Doce and Paraíba do Sul. In one of the watershed of the Park buffer zone (São Joaquim Basin) the quality of water was analyzed and the Water Quality Index (WQI) was calculated in six locations. Two of them, located in a watershed conventionally managed, two of them located in a watershed agroecologically managed and the last two points were located upstream and downstream of the whole watershed. The WQI was related to the soil management of the watershed. The result shows that agroecological management used at the São Joaquim river contributed for the preservation and quality of the water. However, the majority of the farmers still adopt conventional management and because of that the agroecological management did not affected the water quality in the São Joaquim Basin Histological analyses were carried out also in São Joaquim Basin. The fishes injuries are great pollution bioindicators. The results showed differences among agroecological and conventional watersheds. The fishes tissues showed more injuries in the conventional farmers, probably due to contamination of water with pesticides. All studies were carried out using participatory methodologies. The dialogue between popular and scientific knowledge is necessary to build knowledge that are practical and accessible and can solve environmental pollution problems, caused by conventional management. For this, it is important to support the, already on going on, agroecological transition in some of the surrounding Park properties. | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior.

Devido às variações climáticas, ocasionando baixa disponibilidade de água em alguns períodos do ano, torna-se necessária a busca de técnicas que possibilitem maior tolerância das plantas ao estresse hídrico. Diante disso, objetivou-se avaliar, em condições de casa de vegetação, o efeito da localização de fosfato em profundidade e da variação simultânea do potencial matricial no crescimento e na absorção de P por plantas de milho, cultivadas em sistemas de vasos geminados, com partição de raízes. Utilizaram-se amostras de um Latossolo Vermelho, coletadas em Três Marias, MG. O experimento foi montado em esquema fatorial 2 x 3 + 4, sendo: 2 localizações de 300 mg dm -3 de P: PS e PI, com incorporação nas metades superior e inferior dos vasos, respectivamente; 3 combinações de potenciais matriciais nas duas unidades dos vasos geminados (-9/-9; -9/-50 e -50/-50 kPa); e 4 combinações de potenciais matriciais (-9/-9; -9/-50; -50/-9 e -50/-50 kPa), com localização PS no vaso da esquerda e PI no vaso da direita. O controle do potencial matricial foi realizado pelo uso de um tensiômetro em cada unidade do vaso geminado. Mudas de milho foram transplantadas, subdividindo as raízes em partes iguais, nas duas unidades do vaso geminado. Decorridos 40 d, cortaram-se as plantas, determinando-se a área foliar. Coletou-se o exsudato xilemático de cada parcela durante 2 h. Na parte aérea e nas raízes foram determinadas a produção de matéria seca e o teor e o conteúdo de P. Coletou- se a solução do solo em cada potencial matricial de trabalho, antes e após o término do experimento, para determinar a concentração média de P na solução do solo fertilizado (P300) e do solo do tratamento controle (P0). Calculou-se a contribuição do fluxo de massa e da difusão no transporte de P. Os resultados experimentais permitiram concluir que o crescimento do sistema radicular respondeu à porção de solo que recebeu a incorporação do adubo fosfatado, independentemente da localização na unidade experimental, PS ou PI. A localização na porção inferior contribuiria para minorar efeitos negativos de eventual estresse hídrico. Em ensaio com vasos geminados constituídos por duas unidades justapostas, o fornecimento adequado de água às duas unidades, neste caso representado pelos potenciais matriciais -9/-9 kPa, permitiram o incremento da área foliar, da produção de matéria seca e da absorção de P, frente ao tratamento em que as duas unidades apresentaram potenciais matriciais de -50 kPa. O fornecimento adequado de água utilizado apenas em uma unidade do vaso geminado, representado pelos tratamentos - 9/-50 kPa, permitiu produção de matéria seca semelhante àquela conseguida no sistema -9/-9 kPa. Isso indica a possibilidade de consumo menor de água com aplicação localizada, pois o tratamento -9/-50 apresentou resultados mais próximos a -9/-9 que a -50/-50 kPa. Os resultados mostraram que a difusão, principal mecanismo de transporte de P na solução do solo, em termos proporcionais, foi mais afetada que o fluxo de massa quando diminuiu a quantidade de água fornecida às plantas, de -9/-9 para -50/-50 kPa. | Due to climatic variations, which result in low water availability in some periods of the year, it is necessary to find techniques that increase the tolerance of plants to drought. The current study evaluated, in a greenhouse experiment, with geminated pots, using a split root technique, the effect of phosphate location in depth and water availability on the growth and P uptake by maize. Samples of an Oxisol, from Três Marias, Minas Gerais, were used. The experiment corresponded to a 2 x 3 + 4 factorial scheme: 2 placement of 300 mg dm -3 P, with top (PS) and deep (PI) fertilizer application; 3 matric potentials in the two units of the split pots (-9/-9, -9/-50 and -50/-50 kPa); and 4 matric potentials (-9/-9, -9/-50; -50/-9 and -50/-50 kPa), with top P in the left pot and deep P in the right side. Each single pot had one tensiometer to control water potential. Corn seedlings were transplanted, splitting equally the roots in the two pots of the experimental unit. After 40 d, the plants were harvest, the leaf area was determined and the xylem exudate was collected during 2 h. Dry matter production and P content were determined in shoots and roots. Soil solution was collected in each potential of control (P0) and fertilized (P300) soil before and after the experiment. Mass flow and diffusion contributions to P transport were calculated. It can be concluded that root yield was greater in P300 than in P0, regardless P placement. Deep placement of P can reduce water stress. Leaf area, dry matter production and P uptake was greater in the -9/-9 treatment, compared to -50/-50 kPa. Adequate water supply to a single unit of the split pot, (-9/-50 kPa), had a dry matter production similar to -9/-9 kPa system. This indicates water economy consumption to plant growth. Diffusion of P was more affected by water potential than mass flow. | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Resumo. | A disposição final do Lodo de Estação de Tratamento de Agua (LETA) é uma preocupação das empresas que fazem o tratamento de égua, pois elas fazem uso de sulfato de alumlnlo para adsorver substâncias existentes na água antes do tratamento. O LETA tratado, se tiver altos teores de alumlnio, pode alterar os atributos químicos e flsicos dos solos e afetar o crescimento das plantas. O trabalho objeüvou caracterizar e avaliar o efeito fertilizante e corretivo do LETA, aplicado no solo, sobre a cultura da alface.

Orientador: Prof. Robson André Armindo | Coorientador: Prof. Luiz Fernando Pires | Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo. Defesa : Curitiba, 21/12/2020 | Inclui referências | Resumo: As funções de pedotransferência (pedotransfer functions) (PTFs) vêm sendo utilizadas há décadas como alternativa às práticas laboratoriais e de campo, as quais, muitas delas, são onerosas e demoradas. Análises de rotina, como a determinação da textura, densidade, pH e teor de matéria orgânica são necessárias e fornecem informações básicas para estimar propriedades físico-hidráulicas mais detalhadas e difíceis de se obter, como exemplo a curva de retenção de água (CRA) do solo. A CRA é uma função hidráulica de fundamental importância que auxilia na modelagem de projetos agrícolas, como os de irrigação, hidrologia e drenagem. Essa função relaciona a umidade volumétrica presente no solo ([teta]) a uma determinada tensão matricial (h) e é descrita por diversas equações que são ajustadas conforme os dados de [teta](h) medidos em laboratório e no campo. Nesta tese selecionaram-se dados das bases UNSODA (internacional) e HYBRAS (nacional), totalizando um conjunto de 328 amostras com diversas propriedades físicas do solo. Com essas informações desenvolveram-se 26 novas PTFs pontuais para estimar valores chaves de [teta](h) que compõem a CRA. A partir das PTFs de melhor desempenho de estimativa (precisão e exatidão), elaborou-se um modelo hierárquicoparamétrico de pedotransferência para estimar os parâmetros das equações de Van Genuchten (1980), Kosugi (1996) e Groenevelt & Grant (2004) para completa descrição da CRA. O desenvolvimento de novas PTFs pode dar suporte a programas de zoneamento agrícola de risco climático, auxiliando inclusive o financiamento monetário para produtores rurais. Palavras-chave: Funções hidráulicas do solo; banco de dados de solos; pedofunção. | Abstract: Pedotransfer functions (PTFs) have been applied as an alternative to laboratory and field practices, which are time-consuming and expensive. Routine analyses, such as soil texture, density, pH, and organic matter content are necessary and provide basic information used to estimate more detailed physical-hydraulic properties, which are difficult to obtain, such as the soil water retention curve (SWRC). SWRC is an important hydraulic function that supports modeling in agricultural water management and projects, such as irrigation, hydrology, and drainage. SWRC relates the volumetric soil water content ([theta]) as function of the soil water pressure head (h) and can be represented by several equations that are fitted with measured [theta] (h) data. In this work a set of 328 data from UNSODA and HYBRAS databases with a wide range of soil physical properties were selected. Twenty-six new point-PTFs were developed to estimate key [theta] (h) data that compose the SWRC. Based on the best prediction performance (precision and accuracy), a hierarchical-parametric pedotransfer model was developed to estimate the SWRC parameters of Van Genuchten (1980), Kosugi (1996), and Groenevelt & Grant (2004) equations. The development of new PTFs can hold up several programs of climate risk zoning to agriculture, even supporting in rural economic financing to agriculture practices. Keywords: Soil hydraulic functions; soil database; pedofunction.

Arsenic is a metalloid commonly found in mining sites and can be mobilized in water following acid mine drainage. Due to severe consequences of As contamination, the World Health Organization (WHO) recommended 10 µg L -1 as a threshold concentration for As in drinking water. To face As toxicity, several methods to remove it from water have been considered, including co-precipitation with Fe and Al (hydr)oxides. Such compounds have been considered a good alternative to remove As from contaminated water due to strong bindings between them. However, not only the water needs to be efficiently clean, but also the waste generated must be safe to disposal. In this study three Fe:Al molar ratio (100:0, 80:20 and 60:40) were used to synthesize ferrous and ferric (hydr)oxides by precipitation in water containing high concentrations (50 and 500 mg L -1 ) of As (III) and As (V). Mineralogical phases detected by XRD were goethite, lepidocrocite, magnetite, maghemite, gibbsite and bayerite for precipitates from Fe (II) and ferrihydrite, hematite and gibbsite for synthesis with Fe (III). BCR extractants were used in order to evaluate As remobilization from precipitates, including acid soluble, reducible and oxidizable phases. Arsenic associated to Al and adsorbed phases were also assessed by extractions with NH 4 F and KH 2 PO 4 , respectively. Arsenic adsorbed to iron (hydr)oxides represented the major phase among all other extracted phases. It was found that the method was highly efficient for all treatments (> 93 %) in the beginning of the experiment, but efficiency was somewhat lower for treatments in which lepidocrocite and gibbsite were identified in the precipitated phases. In spite of the high efficiency, however, the threshold for drinking water was not attained to the higher concentration of As (III and V). At this high concentration, even the required threshold for effluent discharge was not attained for arsenite in some treatments. In general, the sludges resulting from treatments were considered safe for disposal, except for treatments with arsenite, which were considered hazardous by leaching test. In general, the presence of Al increased the efficiency as well as the stability of the sludge resulting from treatments with Fe (II), but was unfavorable for treatments with Fe (III). In summary, precipitation of Fe (III) in the absence of Al was more efficient to remove As, therefore, treatments in which precipitation of hematite is favored are the most effective to treat As contaminated water ensuring a safe sludge disposal. | Arsênio é um metaloide comumente encontrado em áreas de mineração e por isso pode ser solubilizado em água pela formação de drenagem ácida. Devido às severas consequências da contaminação por arsênio, a Organização Mundial de Saúde (OMS) recomendou como sua concentração limite em água potável o valor de 10 µg L -1 . A elevada toxicidade do As requer o desenvolvimento de métodos para remoção de As solúvel, incluindo a co-precipitação com (hidr)óxidos de Fe e Al. Esses compostos têm sido considerados uma boa alternativa para remoção de As de águas contaminadas devido às fortes ligações entre eles. Além da qualidade da água, há também a necessidade de avaliar a estabilidade do rejeito formado para fins de deposição. Nesse estudo, três relações molares Fe:Al (100:0, 80:20, 60:40) foram usadas para sintetizar hidróxidos de Fe ferroso e férrico a partir da precipitação em água com altas concentrações (50 e 500 mg L -1 ) de As (III) e As (V). As fases mineralógicas identificadas pela difratometria de Raios-X nos tratamentos com Fe (II) foram: goethite, lepidocrocita, magnetite, maghemita, gibbsita e bayerita e para os tratamentos com Fe (III) foram: ferridrita, hematita e gibbsita. Os extratores BCR foram usados para avaliar a remobilização do As presente no precipitado, incluindo as fases solúveis em ácido, reduzíveis e oxidáveis. Arsênio associado com Al e as fases adsorvidas foram avaliadas pela extração com NH 4 F e KH 2 PO 4 , respectivamente. Arsênio adsorvido aos (hidr)óxidos representa a maior fase extraída entre todas as outras. A remoção de As pelos precipitados foi altamente eficiente ( > 93%) no início do experimento, mas a eficiência foi ligeiramente menor para tratamentos onde foram identificados lepidocrocita e gibbsita. Apesar da alta eficiência, a concentração limite para água potável não foi satisfeita nas maiores concentrações iniciais de As (III e V). A essa concentração, nem mesmo o limite de concentração de As para descarte de efluentes foi satisfeito em alguns tratamentos. Em geral, o lodo resultante dos tratamentos foi considerado seguro para deposição, com exceção dos tratamentos com arsenito, que foi considerado perigoso pelo teste de lixiviação. Em geral, a presença do Al aumentou a eficiência de remoção assim como a estabilidade do lodo gerado dos tratamentos com Fe (II), mas foi desfavorável para os tratamentos com Fe (III). Resumindo, a precipitação de Fe (III) na ausência de Al foi mais eficiente para a remoção de As e portanto, os tratamentos que favoreceram a precipitação de hematita foram considerados os mais eficientes para o tratamento de água contaminada com As e para disposição segura do rejeito.

Effluents from mining activities may have high concentrations of trace elements such as arsenic, rare earth elements (REE) and actinides, mainly im areas where acid mine dramage (AMD) occurs. Use of lime to neutralise AMD also promote co-precipitation of 1ron (Fe) and aluminium (Al) (hydr)oxides, increasing the removal of trace elements from water. This study aimed to evaluate the efficiency of Fe/Al (hydr)oxides co-precipitation to remove lanthanum (La), cerrum (Ce), europium (Eu) and holmium (Ho) from water under laboratory conditions. Two sets of experiments were performed with individual REE solutions containing Eu and Ho. In these cases, Fe(Il) and Al sulphates were used at different Fe:AI:REE molar ratios. Two other sets of experiments with Fe(IN) and Fe(IIN sulphates were performed in a mixed REE solution containing La, Ce, Eu and Ho. To co- precipitate Fe/Al (hydr)oxides, pH’s were raised to 9.0 and 6.0 with 5 mol L-¹ KOH solution. Soluble contents of Fe, Al and REE were periodically measured mn supernatants aliquots. Precipitates were collected at the end of the 60-day incubation period and, then, oven-dried, sieved and characterised by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) analysis. The stability of REE im precipitates was also assessed by BCR sequential extractions. All treatments presented high REE removal efficiency from water at pH 9.0, but significantly lower at pH 6.0 for Fe(II) treatments. Magnetite precipitation was favoured by lower contents of REE and Al, whereas goethite and lepidocrocite were favoured at higher contents. Segregated phases were not detected for Eu and Ho, but lanthanite and cerianite precipitated at high amounts of La and Ce, respectively. For mixed REE treatments, the mimeralogical phases precipitated were mostly poorly crystallised. The presence of magnetite was associated to higher REE stabilities, whereas lepidocrocite decreased the stability as measured by BCR extractions. The presence of segregated phases as cerianite resulted im increased Ce stability, but presence of lanthanite decreased La stability in precipitates. | Efluentes de atividades de mineração podem conter altas concentrações de elementos- traço, como arsênio, elementos terras raras (ETR) e actinídeos, principalmente em áreas de ocorrência de drenagem ácida de minas (DAM). O uso de calcário para neutralizar DAM também promove a co-precipitação de (hidr)jóxidos de ferro (Fe) e alumínio (Al), aumentando a remoção de elementos-traço da água. Este trabalho objetivou avaliar a eficiência da co-precipitação de (hydr)óxidos de Fe/Al na remoção de lantânio (La), cério (Ce), európio (Eu) e hólmio (Ho) da água sob condições de laboratório. Dois conjuntos de experimentos foram conduzidos com soluções individuais de ETR contendo Eu e Ho. Nestes casos, sulfatos de Fe(II) e de Al foram usados a diferentes relações molares Fe: AI:REE. Dois outros conjuntos de experimentos com sulfatos de Fe(II) e Fe(IIN) foram conduzidos em uma solução mista de ETR contendo La, Ce, Eu e Ho. Para co-precipitar os (hidr)óxidos de Fe/Al], o pH foi elevado a 9,0 e 6,0 usando solução de KOH 5 mol -¹!. Conteúdos solúveis de Fe, Al e ETR foram periodicamente quantificados em alíquotas dos sobrenadantes. Os precipitados foram coletados ao final do período de incubação de 60 dias, secos em estufa, peneirados e caracterizados por difração de raios-X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A estabilidade do ETR nos precipitados foi também avaliada por meio de extrações sequenciais BCR. Todos os tratamentos apresentaram alta eficiência de remoção de ETR da água a pH 9,0, mas significativamente menor a pH 6,0 nos tratamentos com Fe(IN. Precipitação de magnetita foi favorecida em baixos teores de ETR e Al, enquanto goethita e lepidocrocite foram favorecidas por altos teores. Fases segregadas não foram detectadas para Eu e Ho, mas lantanita e cerianita precipitaram em altos teores de La e Ce, respectivamente. Para tratamentos mistos de ETR, as fases mineralógicas precipitadas foram em sua maioria mal cristalizadas. A presença de magnetita foi associada a maior estabilidade dos ETR, enquanto lepidocrocita diminuiu a estabilidade de acordo com quantificações por BCR. A presença de fases segregadas na forma de cerianite resultou em maior estabilidade do Ce, mas a presença de lantanita diminuiu a estabilidade do La nos precipitados. | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico