This work presents emerging applications of X-ray fluorescence (XRF) in the forest science area. It is structured with an introductory chapter and two technical chapters. The second chapter brings a method that allows assesses the potential use of forest species in phytoremediation programs. The thirty chapter, there were assessed the seedlings elements use trends, in order to modeling the best fertilizer strategy. Finally, a chapter with the final considerations and the most important scientific advances discovered. In the chapter 2, there was proposed a fast method to assess the interactions between eucalypt shoots cultured in vitro exposed to different lead (Pb) doses. The method explores the shoots growth rate aspects, Pb tolerance, accumulation and mobility trends. Such as the interactions between Pb and essential elements in different shoots regions. As possible disturbances caused by the Pb added in the shoots mineral nutrition aspects. Thus, using less than 2 g of Pb it was possible to analyze 256 explants in vitro in a short period, in total 100 days. Therefore, the method brings important insights about the vegetal material tolerance, phytoextraction potential and possible mechanism used by the shoots in order to avoid the Pb phytotoxic effects. That allows select the best vegetal material available worldwide, therefore, can be included in emergence programs of soil and groundwater decontamination. The chapter 3 presents a fast and new method with allows investigated the internal elements use trends and its importance to the seedlings vegetative growth. Mapping target regions in the seedlings stem cross- sections, it was possible assesses the elements accumulation, transport and affinity. This new method shows crucial insights with allows understand the internal elements use processes. Indispensable feature to provide a better understanding about the seedlings mineral nutrition aspects. That can be used to model the best fertilizer use strategy in the nurseries worldwide. The XRF analysis have been widely used to reveal important internal process due its suitable applications. Allowing to perform analysis in different vegetal tissue in order to better understand the plants ability before ignored. Associated with other powerful methods available, as the X-ray absorption near-edge structure (XANES). It is still possible to perform several scientific advances in the forest, environmental and agronomic areas. In this context, the methods built can also be applied to improve the knowledge for several purposes. Such as the comparison between different genotypes, elements use efficiency, the occurrence of diseases providing vegetal materials with higher quality against possible anthropic disturbances worldwide. The methods also can enhance the food security production, removing potential toxic elements from agricultural areas and avoiding the over fertilization, respectively.

Este trabalho apresenta duas novas aplicações emergentes da espectroscopia de fluorescência de raios X (XRF) na área de ciências florestais. O trabalho está estruturado com um capítulo introdutório e dois capítulos técnicos. O segundo capítulo traz um método que permite acessar o potencial uso de espécies florestais em programas de fitorremediação. No terceiro capítulo, foram analisadas as diferentes tendências de uso de elementos realizada por mudas para modelar a melhor estratégia de fertilização. Finalmente, um capítulo final que apresenta as principais considerações, descobertas científicas e avanços. No capítulo 2, foi proposto um rápido método que investiga as interações entre brotações de eucalipto cultivadas in vitro expostas a diferentes doses de chumbo (Pb). O método explora o crescimento das brotações, tendências de tolerância ao Pb, acúmulo e mobilidade. Assim como, as interações entre o Pb e elementos essenciais em diferentes regiões das brotações. E também, possíveis distúrbios causados pelo Pb adicionado no aspecto nutricional das brotações. Assim, usando menos de 2 g de Pb foi possível analisar 256 explantes in vitro em um curto período, no total 100 dias. O método traz importante descobertas sobre a tolerância do material vegetal, o potencial para fitoextração e possíveis mecanismos de defesa usados pelas brotações para evitar os efeitos fitotóxicos do Pb. Permitindo assim, selecionar o melhor material vegetal disponível em escala mundial. Com amplo espectro de utilização em programas voltados a descontaminação do solo e das águas subterrâneas. O capítulo 3 apresenta um novo e rápido método que permite investigar tendências quanto às estratégias de uso dos elementos em mudas e sua relevância para o crescimento vegetativo. Mapeando regiões específicas no perfil transversal do caule das mudas, foi possível analisar as tendências de acúmulo dos elementos, transporte e afinidade. O novo método apresenta informações cruciais que permitem entender os processos internos de uso dos elementos. Característica indispensável para melhorar o entendimento sobre os aspectos nutricionais apresentados pelas mudas. Podendo ser utilizado para modelar a melhor estratégia de fertilização em viveiros florestais globalmente. A análise de XRF tem sido utilizada em escala mundial para revelar estes processos internos devido sua ampla aplicação. Permitindo realizar análises em diferentes tecidos vegetais com objetivo de aumentar o conhecimento sobre as habilidades das plantas antes desconhecidas. Associada com outras poderosas técnicas analíticas disponíveis, como espectroscopia que estuda a estrutura fina da absorção de raios X próxima à borda (XANES). É possível conseguir diversos tipos de avanços científicos nas áreas florestal, ambiental e agronômica. Neste contexto, os métodos desenvolvidos também podem ser aplicados para aumentar o conhecimento em outras áreas. Entre elas, na comparação de diferentes genótipos, a eficiência quanto ao uso de nutrientes, além da ocorrência de doenças e pragas. Possibilitando selecionar e desenvolver o melhor material vegetal disponível com maior capacidade para enfrentar efeitos ambientais adversos mundialmente. O método também permite aumentar a segurança relacionada a produção de alimentos, removendo elementos potencialmente tóxicos de áreas utilizadas na agricultura e também evitando a fertilização excessiva, respectivamente.