Programa de Pós-Graduação em Agroecossistemas

Efeitos do pastejo na biomassa de raízes de campo naturalizado manejado sob Sistema Pastoreio Racional Voisin

2026-08-27T23:28:05Z

Efeitos do pastejo na biomassa de raízes de campo naturalizado manejado sob Sistema Pastoreio Racional Voisin Debona, Fabieli A agropecuária ocupa grande parte do território brasileiro e desempenha papel central na economia e nas emissões de gases de efeito estufa. Nesse contexto, o manejo sustentável das pastagens é essencial para equilibrar produtividade e conservação ambiental. O Pastoreio Racional Voisin (PRV) constitui uma estratégia de manejo alinhada aos princípios agroecológicos, que busca otimizar as interações entre solo, planta e animal, promovendo maior eficiência biológica e conservação do solo. Entretanto, os efeitos do pastejo rotativo sobre os processos ecossistêmicos subterrâneos, especialmente aqueles relacionados à dinâmica e ao investimento de biomassa radicular, ainda são pouco compreendidos. Este estudo teve como objetivo avaliar os processos ecossistêmicos de investimento e redistribuição da biomassa subterrânea que sustentam a resiliência funcional de pastagens naturalizadas sob manejo PRV, com base nas hipóteses do Crescimento Compensatório e do Equilíbrio Funcional. Para isso, avaliou-se o efeito de um evento de pastejo sobre a biomassa e o comprimento de raízes em diferentes classes de diâmetro, bem como a razão entre biomassa aérea e subterrânea (BA:BS). O experimento foi conduzido em uma pastagem naturalizada localizada na Fazenda Experimental da Ressacada (UFSC), em Florianópolis (SC). As amostras foram coletadas nas profundidades de 0?20 cm, nos dias 0, 5, 10, 20 e final (40?46), em áreas com e sem pastejo (gaiolas de exclusão). Os resultados demonstraram que o pastejo reduziu temporariamente a biomassa e o comprimento total de raízes nas camadas superficiais do solo, principalmente nas raízes finas (<1,5 mm), seguidos de recuperação compensatória após 20 dias de repouso. Esse padrão indica que o crescimento compensatório também ocorre no compartimento subterrâneo, evidenciando ajustes funcionais das plantas após a desfolha. A razão BA:BS aumentou logo após o pastejo, refletindo a realocação de carboidratos não estruturais para o rebrote foliar, e retornou aos valores iniciais ao final do período, indicando restabelecimento do equilíbrio funcional entre biomassa aérea e subterrânea. A biomassa aérea apresentou rápida recuperação após o pastejo, sustentada pela redistribuição de reservas subterrâneas e pela ciclagem de nutrientes promovida pelos herbívoros. Esses resultados reforçam que, sob pastejo moderado e com períodos adequados de repouso, as pastagens apresentam alta capacidade de resiliência e compensação de biomassa, mantendo o equilíbrio entre compartimentos e contribuindo para o sequestro de carbono no solo. A predominância e a rápida renovação das raízes finas indicam seu papel central na dinâmica do carbono orgânico do solo e na sustentabilidade de ecossistemas de pastagens.; Abstract: Agriculture and livestock occupy a large portion of the Brazilian territory and play a central role in both the economy and greenhouse gas emissions. In this context, the sustainable management of pastures is essential to balance productivity and environmental conservation. Voisin Rational Grazing (PRV) is an agroecological management strategy that seeks to optimize the interactions among soil, plants, and animals, promoting greater biological efficiency and soil conservation. However, the effects of rotational grazing on belowground ecosystem processes, particularly those related to root biomass dynamics and allocation, remain poorly understood. This study aimed to evaluate the ecosystem processes of biomass investment and redistribution that sustain the functional resilience of naturalized pastures managed under PRV, based on the Compensatory Growth and Functional Equilibrium hypotheses. To this end, we assessed the effect of a single grazing event on root biomass and root length across different diameter classes, as well as the ratio between above- and belowground biomass (AB:BB). The experiment was conducted in a naturalized pasture located at the Ressacada Experimental Farm (UFSC), in Florianópolis, southern Brazil. Samples were collected from 0?20 cm soil depth on days 0, 5, 10, 20, and at the end of the cycle (40?46 days), in grazed and ungrazed (exclosure cage) plots. The results showed that grazing temporarily reduced root biomass and total root length in the upper soil layers, particularly in fine roots (<1.5 mm), followed by compensatory recovery after 20 days of rest. This pattern indicates that compensatory growth also occurs in the belowground compartment, reflecting functional adjustments of plants following defoliation. The AB:BB ratio increased immediately after grazing, reflecting the reallocation of non-structural carbohydrates to shoot regrowth, and returned to initial values at the end of the period, indicating the reestablishment of functional balance between above- and belowground biomass. Aboveground biomass exhibited rapid recovery after grazing, supported by the redistribution of belowground reserves and nutrient cycling promoted by herbivores. These findings reinforce that under moderate grazing intensity and adequate rest periods, pastures show a high capacity for resilience and biomass compensation, maintaining equilibrium between plant compartments and contributing to soil carbon sequestration. The predominance and rapid turnover of fine roots highlight their central role in soil organic carbon dynamics and the sustainability of grassland ecosystems. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agroecossistemas, Florianópolis, 2026.

Estado nutricional, predição e impacto de multivariáveis na produtividade e qualidade de frutos de macieiras

2026-08-27T23:25:41Z

Estado nutricional, predição e impacto de multivariáveis na produtividade e qualidade de frutos de macieiras Trapp, Talita O cultivo de maçãs no estado de Santa Catarina (SC) é uma atividade relevante para o mercado nacional. Essa relevância impulsionou esta pesquisa, que tem como principal objetivo determinar níveis críticos (NC) e faixas de suficiência (FS) de nutrientes em folhas de macieiras, visando produtividade e menor taxa de perda de firmeza de frutos, e variáveis com maior influência na produtividade de frutos de maçã. Para isto, três estudos complementares foram desenvolvidos, com um banco de dados inicial de mais de dez mil (10.179) observações, coletados no período de 2006 a 2021 (16 safras). Os dados foram disponibilizados para esta pesquisa por uma cooperativa de produtores de maçãs da região meio-oeste de SC, abrangendo os municípios de Fraiburgo, Lebon Régis, Santa Cecília e Monte Carlo. O banco de dados continha informações de produtividade anual de frutos, de teores foliares de nutrientes (N, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu, Zn e B), de taxa de perda de firmeza dos frutos após armazenamento, de plantas (vigor do porta-enxerto e se em plena produção ou não), de variáveis climáticas (temperaturas mínima, média e máxima, precipitação média acumulada, horas de frio e unidades de frio) e de variáveis de solo dos pomares (teores de P, K, Ca, Mg, soma de bases, saturação por bases, capacidade de troca de cátions, pH em água e matéria orgânica). O primeiro estudo buscou gerar índices de balanço nutricional por meio dos métodos DRIS (Diagnosis and Recommendation Integrated System) e CND (Compositional Nutrient Diagnosis), bem como níveis críticos e faixas de suficiência de nutrientes em folhas visando altas produtividades. O segundo estudo buscou gerar índices de balanço nutricional por meio do método CND, bem como níveis críticos e faixas de suficiência de nutrientes em folhas visando a qualidade de frutos (menor taxa de perda de firmeza de frutos). O terceiro estudo buscou identificar os fatores que mais impactam a produtividade da macieira e, a partir deles, gerar um modelo preditivo da produtividade para a frutífera. As metodologias DRIS e CND permitiram a identificação do estado nutricional dos pomares de macieira e, também, a influência do balanço nutricional dos pomares analisados na variação da produtividade de maçãs. Os níveis críticos e faixas de suficiência de nutrientes em folhas, visando alta produtividade, determinados pelo método CND obtiveram melhor ajuste que os estabelecidos pelo DRIS e, por isso, foram recomendados para uso. A metodologia CND, visando qualidade de frutos, permitiu identificar a importância do balanço nutricional na menor taxa de perda de firmeza de frutos pós armazenamento. As variáveis climáticas, quando avaliadas separadamente, foram as que tiveram maior impacto na produtividade de frutos, com destaque para horas de frio, unidades de frio, temperatura mínima e precipitação. Um dos modelos preditivos propostos para estimar a produtividade foi considerado adequado, apresentando bom ajuste (R² = 0,70 e RMSE = 6,05). As variáveis preditoras mais importantes para a explicação da variação da produtividade de maçãs no melhor modelo foram: idade da planta, horas de frio, precipitação, concentrações de K, Mg, Ca, e P no solo, capacidade de troca de cátions e teores de Mg, Ca, P, K e N nas folhas.; Abstract: The cultivation of apples in Santa Catarina (SC) state, Brazil, is a relevant activity for the national market. This relevance supported this research, which aims to determine critical levels (CL) and sufficiency ranges (SR) of nutrients in apple tree leaves, to achieve higher yields and lower fruit firmness loss rate. Additionally, the study aims to identify the variables that most influence apple yield. To address these goals, three complementary studies were developed, with an initial database of more than ten thousand (10,179) observations, collected from 2006 to 2021 (16 harvests). The data were made available for this research by a cooperative of apple producers in the mid-west region of SC, covering the municipalities of Fraiburgo, Lebon Régis, Santa Cecília, and Monte Carlo. The database contained information on annual fruit yield, leaf nutrient contents (N, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu, Zn and B), rate of fruit firmness loss after storage, rootstock vigor and plants in full production or not, climatic variables (minimum, average and maximum temperatures, average accumulated precipitation, chilling hours and chilling units) and orchard soil variables (P, K, Ca, Mg contents, sum of bases, base saturation, cation exchange capacity, pH in water and organic matter). The first study focuses on generating nutritional balance indexes using the DRIS (Diagnosis and Recommendation Integrated System) and CND (Compositional Nutrient Diagnosis) methods, alongside determining critical levels and sufficiency ranges of nutrients in leaves for high yields. The second study aimed to develop nutritional balance indexes using the CND method, and the critical levels and sufficiency ranges of nutrients in leaves focusing on fruit quality (lower fruit firmness loss rate). The third study sought to identify the factors that most influence apple tree yield and, based on them, to develop a predictive yield model for the crop. The DRIS and CND methodologies allowed the identification of the nutritional status of apple orchards and the influence of the nutritional balance of the orchards analyzed on the apple yield variation. The critical levels and sufficiency ranges of leaf nutrients targeting higher yield, as determined by the CND method, showed a better fit than those established by DRIS, and are therefore recommended for use. Focused on fruit quality, the CND method highlighted the importance of nutritional balance in determining the lowest rate of fruit firmness loss after storage. When evaluated separately, the climatic variables had the greatest impact on fruit yield, particularly the chill hours, chilling unit, minimum temperature, and precipitation. One of the proposed predictive yield models was considered proper, presenting a good fit (R² = 0.70 and RMSE = 6.05). The most important predictive variables to explain the variation in apple yield in the best model were plant age, chill hours, precipitation, soil contents of K, Mg, Ca, and P, cation exchange capacity, and leaf contents of Mg, Ca, P, K, and. N. Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agroecossistemas, Florianópolis, 2025.

Potencial agronômico do pó de rocha olivina melilitito como remineralizador de solo e na produtividade das culturas sob sistema de plantio direto de hortaliças

2026-07-29T23:25:00Z

Potencial agronômico do pó de rocha olivina melilitito como remineralizador de solo e na produtividade das culturas sob sistema de plantio direto de hortaliças Knoth, Luis Fernando O estado de Santa Catarina (SC) se destaca na produção de hortaliças por meio da agricultura familiar, consumindo grande quantidade de fertilizantes industrializados para a obtenção de elevadas produtividades. O estado é responsável por 9% da produção de couve-flor a nível nacional, totalizando 14 milhões de unidades/ano. Uma alternativa viável é a adoção de sistemas de produção que reduzem a dependência dos insumos externos, mantendo a produtividade, como é o caso do Sistema de Plantio Direto de Hortaliças (SPDH). O presente trabalho objetivou avaliar a eficiência do pó da rocha olivina melilitito e seu potencial de disponibilizar os nutrientes em solo manejado em SPDH, bem como a produtividade das culturas de brócolis e couve-flor. O experimento foi conduzido em uma propriedade localizada no município de Angelina-SC com histórico de quinze anos de produção de hortaliças sob SPDH. Os tratamentos utilizados foram: testemunha sem adubação (T1); 5 Mg ha-1 de pó de rocha (T2); 10 Mg ha-1 de pó de rocha (T3); 20 Mg ha-1 de pó de rocha (T4); adubação mineral com NPK (T5). Ao longo de seis cultivos com hortaliças em rotação com plantas de cobertura e aplicação de pó de rocha no início de cada ciclo das hortaliças, realizada no momento do transplante das mudas. Foram coletadas amostras de solo nas camadas de 0-10 e 10-20 cm ao final dos seis ciclos das hortaliças, para posterior avaliação dos atributos químicos do solo: pH, Al, H+Al, Ca, Mg, K, P e cálculo da CTCpH7,0 (T) e da saturação por bases (V%). Nos mesmos tratamentos foram coletadas plantas que possuíam formação de inflorescência para se determinar a produtividade. A aplicação contínua de olivina melilitito melhorou os atributos químicos do solo, principalmente a partir do quarto ano de aplicação, com aumento do pH e redução da acidez potencial (H+Al) nas camadas de 0-10 e 10-20 cm, refletindo na melhoria da saturação por bases (V%). Os teores de cálcio e magnésio apresentaram incremento nas maiores doses (T3 e T4), indicando liberação gradual desses elementos ao longo dos ciclos, confirmando a capacidade de remineralizadores em contribuir para a construção da fertilidade química do solo. Não houve diferença significativa na produtividade entre os tratamentos com pó de rocha e a adubação mineral (NPK) após os dois últimos ciclos, mostrando que o remineralizador pode substituir parcialmente a adubação solúvel em sistemas conservacionistas, desde que associado a manejos adequados. A estabilização da fertilidade química em sistemas de SPDH de longa duração permite maior autonomia na seleção de insumos nutricionais, tornando o uso de remineralizadores de rocha uma alternativa técnica equivalente aos fertilizantes minerais para a manutenção do potencial produtivo.; Abstract: The state of Santa Catarina (SC) stands out in the production of vegetables through family farming, consuming a large amount of industrialized fertilizers to obtain high productivity. The state is responsible for 9% of the national cauliflower production, totaling 14 million units/year. A viable alternative is the adoption of production systems that reduce dependence on external inputs while maintaining productivity, as is the case with the Direct Planting System for Vegetables (SPDH). This work aimed to determine the efficiency of olivine avaliarmelilitite rock powder and its potential to make nutrients available in soil managed under SPDH, as well as the productivity of debroccoli and cauliflower crops. The experiment was conducted on a property located in the municipality of Angelina-SC with a fifteen-year history of vegetable production under SPDH. The treatments used were: control without fertilization (T1); 5 Mg ha -1 of rock powder (T2); 10 Mg ha -1 of rock powder (T3); 20 Mg ha?¹ of rock dust (T4); mineral fertilization with NPK (T5). Over six crop cycles with vegetables in rotation with cover crops and application of rock dust at the beginning of each vegetable cycle, carried out at the time of seedling transplanting. Soil samples were collected from the 0-10 and 10-20 cm layers at the end of the six vegetable cycles for subsequent evaluation of soil chemical attributes: pH, Al, H+Al2, Ca, Mg, K, P, and calculation of CEC pH7.0 (T) and base saturation (V%). In the same treatments, plants with inflorescence formation were collected to determine productivity. The continuous application of olivine melilitite improved the soil chemical attributes, mainly from the fourth year of application, with an increase in pH and a reduction in potential acidity (H+Al2) in the 0-10 and 10-20 cm layers, reflecting in the improvement of base saturation (V%). Calcium and magnesium levels increased at the highest doses (T3 and T4), indicating a gradual release of these elements throughout the cycles, confirming the ability of remineralizers to contribute to building soil chemical fertility. There was no significant difference in productivity between the rock powder treatments and mineral fertilization (NPK) after the last two cycles , showing that the remineralizer can partially replace soluble fertilization in conservation systems, provided it is associated with appropriate management practices. The stabilization of chemical fertility in long-term no-till systems allows for greater autonomy in the selection of nutritional inputs, making the use of rock remineralizers a technically equivalent alternative to mineral fertilizers for preserving productive potential. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agroecossistemas, Florianópolis, 2026.

Atributos químicos e físicos em solos com uso regular de blend de pó de rocha

2026-04-01T23:26:43Z

Atributos químicos e físicos em solos com uso regular de blend de pó de rocha D'Avila, Fernando Luis Diniz A busca pela sustentabilidade nos sistemas agrícolas mundiais tem direcionado as pesquisas para o desenvolvimento de alternativas mais eficientes e ambientalmente adequadas para uma agricultura moderna e produtiva. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do uso contínuo de um blend de pós de rochas basálticas, 70% de microgabro e 30% de latito, em locais com diferentes tempos de uso, sobre os atributos químicos e físicos do solo sob diferentes usos agrícolas. Foram estudadas três áreas com solos e usos contrastantes no Sul do Brasil, que utilizam o blend de rochas há diferentes períodos. A pesquisa foi realizada nos municípios de Irineópolis no planalto norte catarinense (Assentamento MIMO e Colonia Escada) em SC, e em Paula Freitas, região sul do Paraná. Foram coletadas amostras de solo nas camadas de 0-5, 5-10 e 10-30 cm para análise dos teores de macro e micronutrientes, carbono orgânico total, estabilidade de agregados, densidade do solo e matéria orgânica leve (MOL). No Assentamento Mimo, com aplicação há mais de dez anos em sistema orgânico, os resultados indicaram manutenção de níveis adequados de pH e saturação por bases, mas sem efeitos marcantes sobre o acúmulo de nutrientes como Ca, Mg e P, uma vez que a adubação verde e os compostos orgânicos já garantem aporte constante de matéria orgânica e nutrientes. Os valores de densidade foram mais baixos na área com remineralizador, embora a MOL tenha sido menor, devido ao revolvimento mecânico que acelera a decomposição. Assim, no Mimo, o principal papel do remineralizador parece ser o de complementar o manejo orgânico, sustentando o equilíbrio químico do solo em longo prazo. Na Colônia Escada, onde o remineralizador foi aplicado recentemente (2020 e 2022), os efeitos foram mais evidentes na química do solo, com redução significativa do alumínio em subsuperfície e ganhos de saturação por bases. Entretanto, a MOL foi menor nas parcelas com remineralizador, o que, aliado ao histórico de preparo mecânico intensivo (aração, gradagem e subsolagem), indica que o curto tempo de uso ainda não foi suficiente para estabilizar a fração lábil. Além disso, os valores mais altos de densidade no tratamento com remineralizador refletem os efeitos estruturais negativos do manejo intensivo, que se sobrepõem ao potencial benéfico do insumo. Em Paula Freitas, com aplicação contínua do remineralizador desde 2010, associado ao gesso agrícola anual e adubações químicas de alta solubilidade, observou-se um efeito cumulativo mais claro. Houve redução do alumínio, aumento da saturação por bases e incrementos expressivos em potássio e manganês, demonstrando a contribuição gradual do insumo para a fertilidade do solo. Os atributos físicos também foram favorecidos: a densidade foi menor e a estabilidade dos agregados maior na área com remineralizador, o que está relacionado com o maior acúmulo de MOL em superfície. Nesse ambiente, o uso de pó de rocha em longo prazo mostrou-se efetivo não apenas para corrigir a acidez, mas também para sustentar a estrutura física do solo. O presente estudo demonstrou que os efeitos do uso contínuo do remineralizador (blend de microgabro + latito) sobre os atributos químicos e físicos do solo são fortemente modulados pelo histórico de manejo, tempo de aplicação do insumo e pelas condições específicas de cada área avaliada.; Abstract: The search for sustainability in global agricultural systems has driven research toward the development of more efficient and environmentally suitable alternatives for modern and productive agriculture. This study aimed to evaluate the effects of the continuous use of a basaltic rock powder blend composed of 70% microgabbro and 30% latite?applied over different time periods, on the chemical and physical attributes of soil under distinct agricultural uses. Three areas with contrasting soils and land uses in southern Brazil were investigated, all of which have used the rock blend for varying durations. The study was conducted in the municipalities of Irineópolis, in the northern plateau of Santa Catarina State (MIMO Settlement and Colônia Escada), and in Paula Freitas, in southern Paraná State. Soil samples were collected at depths of 0?5, 5?10, and 10?30 cm to determine macro- and micronutrient contents, total organic carbon, aggregate stability, bulk density, and light organic matter (LOM).At the MIMO Settlement, where the remineralizer has been applied for more than ten years under an organic system, results indicated the maintenance of adequate pH and base saturation levels, but no pronounced effects on nutrient accumulation such as Ca, Mg, and P, likely due to the consistent input of organic matter and nutrients from green manures and composts. Bulk density values were lower in the remineralizer-treated area, although LOM was reduced, possibly due to mechanical soil disturbance accelerating decomposition. In this site, the remineralizer appears to play a complementary role in sustaining long-term soil chemical balance. In Colônia Escada, where the remineralizer was applied more recently (2020 and 2022), more evident effects on soil chemistry were observed, including a significant reduction in subsurface aluminum and increased base saturation. However, LOM was lower in treated plots and combined with the history of intensive mechanical tillage (plowing, harrowing, and subsoiling), suggests that the short application period has not yet allowed stabilization of the labile organic fraction. Higher bulk density values in the remineralizer treatment also reflect the negative structural effects of intensive soil management, which may outweigh the potential benefits of the input. In Paula Freitas, where the remineralizer has been continuously applied since 2010 in combination with annual gypsum applications and highly soluble mineral fertilizers, a clearer cumulative effect was observed. There was a reduction in aluminum, increased base saturation, and significant gains in potassium and manganese, demonstrating the gradual contribution of the input to soil fertility. Physical attributes were also improved, with lower bulk density and higher aggregate stability in the treated area, associated with greater accumulation of LOM at the surface. In this environment, long-term use of rock powder proved effective not only in correcting soil acidity but also in maintaining soil physical structure. Overall, the study demonstrated that the effects of continuous remineralizer use (microgabbro + latite blend) on soil chemical and physical attributes are strongly influenced by management history, duration of application, and site-specific conditions. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agroecossistemas, Florianópolis, 2026.