Projetos de Pesquisa – Linha 1
1.1. Biogeoquímica em ecossistemas florestais e nutrição de espécies arbóreas tropicais e subtropicais.
Coordenador: Renato Marques
Os estudos dos processos biogeoquímicos em ecossistemas florestais nativos, e mesmo em plantios florestais, são ainda escassos no Brasil e são de grande importância para a compreensão das relações solo-planta nestes ecossistemas. Com o intuito de conhecer melhor estes processos, este projeto busca estudar a ciclagem de nutrientes e a nutrição de plantas em ecossistemas florestais nativos (principalmente da Floresta Atlântica), mas também em plantações florestais, investigando aspectos qualitativos e quantitativos dos estoques e fluxos de nutrientes, sob uma visão holística das interações existentes nos ecossistemas. Busca, ainda, estudar algumas espécies arbóreas de interesse ecológico e/ou econômico, caracterizando suas demandas por nutrientes, a incorporação destes nutrientes nos diferentes compartimentos das plantas e sua ciclagem nos ecossistemas. Os estudos são realizados principalmente em florestas secundárias da Mata Atlântica, mas também em plantações florestais mistas e puras com espécies nativas da Floresta Atlântica. Estudos específicos sobre crescimento e nutrição das plantas são conduzidos em condições controladas buscando caracterizar o comportamento das plantas sob influência de diferentes fatores de natureza química, física e biológica. Estudos também são realizados buscando identificar a influência das diferentes espécies florestais sobre características do solo. Com os resultados destas pesquisas espera-se uma maior compreensão dos processos biogeoquímicos nos ecossistemas florestais; uma avaliação do crescimento das plantas em resposta aos fatores químicos, físicos e biológicos nos solos e a caracterização da influência das diferentes espécies florestais sobre os parâmetros químicos e biológicos dos solos. O conjunto destas informações é imprescindível para a definição de ações de conservação/proteção das florestas e deve orientar práticas de manejo sustentável das florestas e plantações florestais.
1.2. Bioindicadores de qualidade ambiental em ecossistemas naturais e em sistemas de produção agrícola e florestal.
Coordenador: George Gardner Brown
Visando melhorar a sustentabilidade dos sistemas produtivos e a conservação dos recursos naturais, incluindo a fauna e flora nativas do país, podem-se usar diversos indicadores ambientais, entre eles a macrofauna do solo e os oligoquetas terrestres. O presente projeto tem como objetivo geral avaliar o potencial de uso de bioindicadores da qualidade ambiental, correlacionando-os com as variações físicas, químicas e biológicas de ecossistemas. O projeto abrange sistemas de produção agrícola e florestal e ecossistemas naturais do Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul. As principais ações envolvidas nesse projeto são: avaliação da interação das variáveis ambientais (especialmente tipo de vegetação e solo), e antrópicas (manejo do solo e da vegetação), com a biocenose edáfica (biodiversidade e populações de fauna do solo); avaliação dos impactos de diferentes práticas agrícolas e florestais, incluindo a aplicação de agrotóxicos e a contaminação do solo com metais pesados, sobre as populações e cadeias tróficas edáficas; avaliação dos efeitos de determinados organismos, especialmente os oligoquetas sobre as propriedades e o funcionamento edáfico. Espera-se, com esse projeto, contribuir para o desenvolvimento de alternativas tecnológicas de manejo e de produção mais sustentáveis e menos impactantes ao meio ambiente.
1.3. Ciclagem de nutrientes inter-sistemas: Aplicação de resíduos urbanos no solo.
Coordenador: Beatriz Monte Serrat
A disposição adequada de resíduos urbanos é uma preocupação do poder público na área de saúde e saneamento. O objetivo deste projeto é desenvolver, avaliar e aprimorar tecnologias e recomendações para o adequado uso de resíduos urbanos no solo como fonte alternativa de nutrientes, especialmente lodo de estação de tratamento de água e lodo de estação de tratamento de esgoto. As ações estão voltadas a diversos solos (agrícolas e áreas degradadas), processos de higienização do lodo (estabilização alcalina prolongada e outros processos), taxas anuais de aplicação e formas de aplicação (isolada ou combinada), utilizando-se como base critérios estabelecidos pela legislação. As principais avaliações envolvem: caracterização dos resíduos; desenvolvimento de plantas cultivadas (nutrição e produtividade) em solos que receberam esses resíduos; concentração de nutrientes no solo; monitoramento de metais pesados; evolução da matéria orgânica do solo; interferências na mesofauna do solo e na sua atividade microbiana com a adição desse resíduo; aspectos sanitários; impacto ambiental da sua utilização. Os resultados da pesquisa subsidiarão tomadas de decisões sobre estratégias adequadas de disposição de resíduos urbanos em solos agrícolas.
1.4. Dinâmica de nutrientes em sistemas de produção agrícola, pecuária e de bioenergia.
Coordenador: Volnei Pauletti
A produção de alimentos e a manutenção do potencial produtivo das terras são afetadas pelo balanço de nutrientes entre a aplicação de insumos, como adubos minerais e orgânicos (estercos), e a exportação de nutrientes do solo pela colheita. Neste contexto este projeto tem duas principais linhas de ação: determinar o potencial de geração de energia da biomassa residual da produção de grãos e os efeitos desta retirada de biomassa nos sistemas produtivos e; o balanço de nutrientes em sistemas agrícolas e pecuários na região Centro Sul do estado do Paraná. Neste projeto estão sendo conduzidos experimentos com espécies produtoras de grãos como o milho, trigo, soja, arroz e aveia, empregando-se diferentes manejos de adubação, de arranjo de plantas, métodos de preparo do solo e materiais genéticos. A geração destas informações contribuirá para: formação de mestres e doutores no Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo da UFPR; subsidiar avaliações de alternativas de geração de renda aos agricultores e consequentemente contribuir para o desenvolvimento regional; aprimorar metodologias de estudos de campo quanto à geração de energia a partir de biomassa e ciclagem de nutrientes em sistemas agrícolas e; formação de profissionais atuantes no campo quanto ao uso sustentável dos recursos naturais.
1.5. Fertilizantes orgânicos e minerais, resíduos e corretivos para aumento de produtividade e qualidade de produtos agrícolas e animal.
Coordenador: Antonio Carlos Vargas Motta
Fertilizantes e corretivos contribuem para aumentar e manter a produtividade das culturas, mas seu uso incorreto pode causar problemas ambientais associados com a redução da qualidade do solo e da água, desequilíbrio nutricional e aspectos econômicos. O objetivo deste projeto é estabelecer estratégias adequadas de manejo da adubação e calagem visando produtividade e qualidade de produção agropecuária com mínimo impacto ambiental. Os aspectos investigados são doses, formas e épocas de aplicação de distintas fontes de fertilizantes, resíduos e corretivos em sistemas de lavoura (grãos), forrageiros (pastagens), florestais (pinus) e sistemas integrados [produção integrada de frutas (PIF) e integração lavoura-pecuária (ILP)] no Paraná. A adubação de culturas com baixa tradição no uso de fertilizantes (pinus e pastagem subtropicais) visa estabelecer bases para identificar os principais nutrientes limitantes e resposta, para definir economicidade. As principais avaliações compreendem: concentração e forma de elementos no solo, especialmente fósforo e micronutrientes; avaliação do estado nutricional de plantas com relação a tais elementos; interação adubação e sanidade de plantas (condições fitopatológicas) e qualidade na colheita e pós-colheita em função de nutrição (foco em espécies frutíferas temperadas). Os resultados do projeto darão suporte a estratégias práticas de manejo da adubação, tanto em sistemas que já dispõe de volume significativo de informação como em outros com maior demanda, especialmente pastagens e florestais; e de manejo da disposição adequada de resíduos orgânicos de origem urbana.
1.6. Manejo de nutrientes para produção sustentável e melhoria da qualidade de produtos agrícolas.
Coordenador: Milton Ferreira de Moraes
O manejo de fertilizantes é um dos fatores responsáveis pela obtenção de elevados rendimentos, contribuindo para produção global capaz de sustentar a crescente demanda por alimentos, em razão do desenfreado crescimento populacional. Níveis de nutrientes no solo, faixas de suficiência de teores foliares e recomendações de adubação foram estabelecidas para as culturas, todavia novos cultivares mais produtivos e exigentes tem sido lançados no mercado, necessitando o devido acompanhamento da nutrição mineral dessas plantas, a fim de lhes permitir expressar o máximo do seu potencial produtivo. Por outro lado, faz se necessário monitorar o manejo de nutrientes e estabelecer critérios para evitar impactos negativos ao ambiente. Além disso, outra demanda eminente é o desenvolvimento de critérios para aplicação de nutrientes nas culturas ou práticas de manejo que promovem o aumento dos teores de micronutrientes e/ou vitaminas na parte comestível dos produtos agrícolas alimentares.