Injection of pig slurry (PS) into the soil and the addition of nitrification inhibitors have been used in some countries as a strategy for manure nitrogen (N) preservation and mitigation of its pollution potential. The effect of these practices has been assessed mainly on N losses by ammonia (NH3) volatilization and the emission of greenhouse gases (GHGs). Research in this area is still incipient in Brazil. This study was carried out to evaluate the effect of the injection of pig slurry into the soil and the use of the nitrification inhibitor dicyandiamide (DCD) in the commercial product Agrotain plus (DCD 81%) on N losses by NH3 volatilization and the emission of nitrous oxide (N2O). Two field experiments were carried out over a Paleudalf under no tillage and oat straw mulching from May 2008 to May 2010. On the experiment 1, three treatments were compared over 61 days: PS (60 m3 ha-1) on soil surface, PS injected into the soil, and a control without PS. The accumulated N-NH3 loss, over 196 hours, with PS on soil surface was 4,8 kg N-NH3 ha-1, which was decreased to only 0,03 kg N-NH3 ha-1 with PS injected into the soil. On the experiment 2, five treatments were compared: two with PS (60 m3 ha-1) on soil surface or injected into the soil, two with the addition of Agrotain plus (7 kg ha-1) to the PS prior its application on soil surface or injection into the soil, and also a control without PS or Agrotain plus. The accumulated N-NH3 volatilization over 501 hours was reduced from 8,1 kg N-NH3 ha-1 on the PS on soil surface treatment to only 0,12 kg N-NH3 ha-1 when PS was injected into the soil. The addition of Agrotain plus in surface-applied PS increased the accumulated NH3 volatilization on 6,2 kg N-NH3 ha-1 (77%). On the other hand, the nitrification inhibitor decreased the N-N2O emissions by 74% at the average of both PS application methods. Our results showed that the injection of pig slurry into the soil with the DCD addition as a nitrification inhibitor preserved the ammonia nitrogen in the slurry and reduced the N2O emissions contributing to the mitigation of the pig farming pollution potential. / A injeção de dejetos líquidos de suínos (DLS) no solo e a adição de inibidores de nitrificação vêm sendo utilizadas em alguns países como estratégias para preservar o nitrogênio (N) dos dejetos e mitigar o potencial poluidor dos mesmos. O efeito dessas práticas tem sido avaliado principalmente sobre as perdas de N por volatilização de amônia (NH3) e a emissão de gases de efeito estufa (GEE). No Brasil, a pesquisa nessa área é ainda incipiente. Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar o efeito da injeção dos dejetos líquidos de suínos no solo e do uso do inibidor de nitrificação dicianodiamida (DCD), contido no produto Agrotain Plus (81% de DCD), sobre as perdas de N por volatilização de NH3 e sobre a emissão de óxido nitroso (N2O). Para isso, foram conduzidos dois experimentos a campo, de maio de 2008 a março de 2010, ambos em Argissolo Vermelho Distrófico arênico e em plantio direto, sobre palha de aveia preta. No experimento 1, foram comparados durante 61 dias três tratamentos: aplicação superficial de DLS (60m3 ha-1), injeção de DLS no solo e testemunha sem DLS. A perda acumulada de N-NH3, em 196 horas, com aplicação superficial de DLS foi de 4,8 kg de N-NH3 ha-1, a qual foi reduzida para apenas 0,03 kg de NNH3 ha-1 com a injeção dos DLS no solo. No experimento 2 foram comparados cinco tratamentos, sendo dois com aplicação de DLS (60 m3 ha-1), em superfície e com injeção no solo, dois com aplicação de Agrotain Plus (7 kg ha-1) aos DLS, antes de adicioná-los em superfície ou injetá-los no solo, além de um tratamento testemunha, sem DLS e sem Agrotain Plus. A volatilização acumulada de NH3, em 501 horas, foi reduzida de 8,1 kg de NNH3 ha-1, no tratamento com aplicação superficial dos DLS, para apenas 0,12 kg de N-NH3 ha-1, com a injeção dos mesmos no solo. Com a adição de Agrotain Plus nos DLS aplicados em superfície, a volatilização acumulada de NH3 aumentou em 6,2 kg de N-NH3 ha-1 (77%). Por outro lado, o inibidor de nitrificação reduziu a emissão de N2O em 74%, na média das duas formas de aplicação dos dejetos. Os resultados desse trabalho evidenciaram que a injeção dos dejetos no solo, aliada à adição de DCD como inibidor de nitrificação, reduz as perdas de N por volatilização de NH3 e a emissão de N2O, contribuindo para mitigar o potencial poluidor da suinocultura.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Composting of pig slurry (DLS) is an important strategy to mitigate the environmental damage of intensive pig farms. Despite being a promising strategy, one of the problems from composting is still the losses of nitrogen (N) by volatilization of ammonia (NH3). Acidification of DLS before to addition to the piles, reducing the pH and thus, the piles, may be a possibility to circumvent this problem. However, little is known about the effect of acidification of DLS, not only on emissions of (NH3) as with respect to emissions of greenhouse gases (GEE) (CO2, CH4 e N2O) during the process, especially in automated systems where the addition of manure and mixing of piles are frequent. This study was conducted with the objective of evaluating the effect of acidification of pig slurry on ammonia and greenhouse gases emissions during an automated composting process. The study was conducted at the Federal University of Santa Maria, RS, during 154 days in compost piles containing the mixture of wood shavings and sawdust as substrate, with weekly additions of DLS, followed by two revolving piles during the first 106 days. Between 107 and 154 days were made only weekly turnings piles. Two treatments were tested, one with manure acidification with H3PO4 to pH around 6.0 and another without acidification. The evaluation of emissions of NH3 was carried out in semi-open static chambers, while the GEE was performed in static chambers. The pH of DLS was reduced on average 0.87 units with acidification compared to the original values and the average value of all applications was 5.84. In compost piles, the pH decreased from 8.11 to 6.72 on average during all period of the experiment. The concentrations of NH4+ at the end of the experiment were, on an average of two evaluated layers, 102.98 mg kg-1 in the pile without acidification and 398.81 mg kg-1 in the pile with acidification, while the levels of NO3- were 13.37 mg kg-1 in the pile without acidification and 1371.04 mg kg-1 in the pile with acidification. The cumulative emission of NH3 in the treatment with acidification was 32.6 g m-2, 70% lower than the treatment without acidification (107.8 g m-2). Acidification of DLS also reduced the cumulative CO2 emissions to the atmosphere of 91.65 kg m-2 to 69.05 kg m-2 (25%) and the CH4 of 639.97 g m-2 to 227.13 g m-2 (65%). On the other hand, acidification of DLS at the time of addition to the substrate increased the cumulative emission of N2O by 30.4 g N-N2O m-2 (130%) at 154 days of composting. / A compostagem de dejetos líquidos de suínos (DLS) é uma importante estratégia para mitigar o passivo ambiental da suinocultura intensiva. Apesar de ser uma estratégia promissora, um dos problemas decorrentes da compostagem são, ainda, as perdas de nitrogênio (N) por volatilização de amônia (NH3). A acidificação dos DLS previamente a adição às pilhas, reduzindo seu pH e, consequentemente, das pilhas, pode ser uma possibilidade para contornar esse problema. Todavia, pouco se conhece sobre o efeito da acidificação dos DLS, não somente sobre as emissões de NH3 como no que tange às emissões de gases de efeito estufa (GEE) (CO2, CH4 e N2O) durante o processo, sobretudo, em sistemas automatizados, onde a adição de dejetos e o revolvimento das pilhas são frequentes. Esse trabalho foi conduzido com o objetivo de avaliar o efeito da acidificação de dejetos líquidos de suínos sobre as emissões de amônia e gases de efeito estufa durante um processo de compostagem automatizada. O trabalho foi conduzido na Universidade Federal de Santa Maria, RS, durante 154 dias, em pilhas de compostagem contendo a mistura de maravalha e serragem como substrato, com adições semanais de DLS, seguidas de dois revolvimentos das pilhas durante os primeiros 106 dias. No período entre 107 e 154 dias foram efetuados apenas revolvimentos semanais das pilhas. Foram testados dois tratamentos, sendo um com acidificação dos dejetos com H3PO4 até pH próximo a 6,0 e outro sem acidificação. A avaliação das emissões de NH3 foi realizada em câmaras estáticas semi-abertas, enquanto a de GEE foi realizada em câmaras estáticas. O pH dos DLS foi reduzido em média 0,87 unidades com a acidificação em relação aos valores originais, sendo o valor médio de todas as aplicações de 5,84. Nas pilhas de compostagem, o pH reduziu de 8,11 para 6,72 na média de todo período de condução do experimento. Os teores de NH4+ ao final do experimento foram, na média das duas camadas avaliadas, de 102,98 mg kg-1 na pilha sem acidificação e 398,81 mg kg-1 na pilha com acidificação, enquanto os teores de NO3- foram de 13,37 mg kg-1 na pilha sem acidificação e 1371,04 mg kg-1 na pilha com acidificação. A emissão acumulada de NH3 no tratamento com acidificação foi de 32,6 g m-2, 70% inferior ao tratamento sem acidificação (107,8 g m-2). A acidificação dos DLS reduziu, também, as emissões acumuladas de CO2 para a atmosfera de 91,65 kg m-2 para 69,05 kg m-2 (25%) e CH4 de 639,97 g m-2 para 227,13 g m-2 (65%). Por outro lado, a acidificação dos DLS no momento da sua adição ao substrato aumentou a emissão acumulada de N2O em 30,4 g N-N2O m-2 (130%) em 154 dias de compostagem.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The effects of the injection of liquid bovine waste (DLB) on the soil combined with the use of nitrification inhibitors, such as dicyanodiamide (DCD), is still poorly documented, mainly on N losses to the atmosphere via N-NH3 emission, (EUN), plant parameters and wheat and maize productivity in subtropical southern Brazil. Thus, the objective of the present work was to evaluate how the DLB application in the soil in notillage system (SPD) affects the ammonia emission (N-NH3) of the DLB in the system, as well as this practice Combined with DCD can affect EUN, plant parameters and wheat and maize yield. Four studies were conducted in the field at two distinct sites belonging to the Federal University of Santa Maria, one in Frederico Westphalen, RS, in a dystrophic Red Latosol, and the other in Santa Maria, RS, in an Alumínico (DLBs), DLBs + DCD, injected DLB (DLBi), DLBi + DCD, control and mineral fertilization (NPK) on the surface. The studies were conducted simultaneously at both sites. The application of DLB was performed manually with irrigators, while the injection was mechanized, at depth of 8-11 cm. The DCD dose used was 7 kg ha-1, mixed to the DLB instants before application to the soil. Compared to surface application, DLB injection in the soil proved to be efficient in reducing N-NH3 emissions to the atmosphere, both in wheat and maize. The efficiency of the injection was maximized when combined with DCD, increasing N-NH4 + retention in the system, also increased apparent N recovery (103%), N agronomic efficiency applied with DLBs and crop productivity compared to N Surface application. The best performance of the crops occurred in the treatment with DLB + DCD injection (DLBi + DCD). In addition, this practice was efficient in reducing N losses by volatilization of ammonia (N-NH3), guaranteeing greater N availability at Plants. In view of these results, the injection of DLB + DCD in soil in SPD is a promising alternative to soil surface application, as well as EUN, productivity and plant parameters in wheat and corn as well as beneficial In the reduction of N-NH3 emission. / Os efeitos da injeção de dejetos líquidos de bovinos (DLB) no solo combinada com o uso de inibidores de nitrificação, como a dicianodiamida (DCD), ainda é pouco documentado, principalmente sobre as perdas de N para atmosfera via emissão de NH3, a eficiência de uso do nitrogênio (EUN), parâmetros de planta e a produtividade de trigo e milho nas condições subtropicais do Sul do Brasil. Assim, o objetivo do trabalho foi avaliar como o modo de aplicação (injeção x superficial) do DLB no solo em sistema de plantio direto (SPD) afeta a emissão de amônia (N-NH3), bem como esta prática combinada com DCD pode afetar a EUN, parâmetros de planta e a produtividade de trigo e milho. Quatro estudos foram conduzidos simultaneamente a campo em dois locais distintos pertencentes à Universidade Federal de Santa Maria, um em Frederico Westphalen, RS, num Latossolo Vermelho Distrófico típico, e o outro em Santa Maria, RS, em um Argissolo Vermelho Alumínico úmbrico, no delineamento experimental de blocos ao acaso com quatro repetições dos seguintes tratamentos: DLB aplicados na superfície do solo (DLBs), DLBs+ DCD, DLB injetados (DLBi), DLBi + DCD, testemunha e adubação mineral (NPK) em superfície. A aplicação dos DLB foi realizada de forma manual com regadores, enquanto a injeção foi mecanizada, na profundidade de 8-11 cm. A dose de DCD utilizada foi de 7 kg ha-1, misturada aos DLB instantes antes da aplicação no solo. A injeção dos DLB no solo mostrou-se eficiente na redução de emissões de N-NH3 para a atmosfera, tanto no trigo, como no milho. A eficiência da injeção foi maximizada quando combinada com DCD, aumentando a retenção de N-NH4 + no solo e a recuperação aparente de N (103%), a eficiência agronômica do N aplicado com os DLB e a produtividade das culturas em comparação à aplicação superficial. O melhor desempenho das culturas ocorreu no tratamento com a injeção (DLBi + DCD), garantindo maior disponibilidade de N às plantas. Diante desses resultados, a injeção dos dejetos líquidos de bovinos mais a dicianodiamida no solo em SPD, constitui uma alternativa de manejo promissora, em relação à aplicação na superfície do solo, quanto a EUN, produtividade e parâmetros de planta no trigo e milho bem como na redução de emissão de N-NH3.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The effect of pig slurry (PS) injection into the soil and nitrification inhibitor use such as dicyandiamide (DCD) on gaseous N losses to the atmosphere is better documented than the effect of these practices on nitrogen use efficiency (NUE) and crop productivity. The aim of this work was to evaluate how the PS application method (shallow injection vs surface broadcasting) in no-till (NT) and DCD addition to PS affects the recovery of PS ammonium N (NH4-N) in the soil-plant system, NUE and productivity in a succession of grasses (corn/oat-wheat). Two studies were performed in the field at Universidade Federal de Santa Maria, in a Typic Paleudult. The experimental design was in randomized blocks with four repetitions of the following treatments: surface broadcast of pig slurry (PSs), PSs + DCD, injected PS (PSi), PSi + DCD, and control and surface application of mineral (NPK). Studies began in December 2011, with the first one finalized in June 2013 and the second in December 2015. In the first study, the PS ammonium fraction (NH4+-N) was 15N enriched to follow the fate of this fraction in the soil-plant system. Compared with the broadcast application, PS injection into the soil was more effective when followed by low soil moisture conditions, increasing in 22 kg N ha-1 the recovery of PS NH4+-N in corn. However, the DCD was more efficient in situations with higher soil moisture, increasing in 24 kg N ha-1 the recovery of NH4+-N in corn. In addition, PS injection efficiency was improved when combined with DCD, increasing in 21% NH4+-N retention in the plant-soil system. In the second study, PS injection also increased the apparent recovery of N (21%), agronomic efficiency of N (33%) and crop productivity (10%) compared to surface application. DCD use did not have significant effect on all crops, although, on the other hand, its use in wheat/2013 improved the evaluated attributes. The best performance of crops with PS injection as NUE is related mainly to the efficiency of this practice to reduce N losses by ammonia (NH3) volatilization, ensuring greater N availability for uptake by crops. The DCD, nevertheless, seems to be more effective when its application is followed by periods of high humidity, which favour N losses by denitrification or nitrate leaching (NO3-), and/or low temperatures that increase the longevity of the product in the soil. In conclusion, these results indicated that PS injection into the soil in NT is a promising alternative management for PS surface broadcasting, while the use of DCD requires further studies evaluating its effect on NUE by crops varying the soil and local weather conditions. / O efeito da injeção de dejetos líquidos de suínos (DLS) no solo e do uso de inibidores de nitrificação, como a dicianodiamida (DCD), sobre as perdas gasosas de N para atmosfera é melhor documentado do que o efeito destas práticas sobre a eficiência de uso do nitrogênio (EUN) e a produtividade das culturas. O objetivo do presente trabalho foi avaliar como o modo de aplicação (injeção subsuperficial vs aplicação superficial) de DLS no solo em sistema de plantio direto (SPD) e a adição de DCD aos DLS afetam a recuperação do N amoniacal (N-NH4+) dos DLS no sistema solo-planta, a EUN e a produtividade em uma sucessão de gramíneas (milho/aveia-trigo). Dois estudos foram conduzidos a campo na Universidade Federal de Santa Maria, em um Argissolo Vermelho Alumínico úmbrico, no delineamento experimental de blocos ao acaso com quatro repetições dos seguintes tratamentos: DLS aplicados na superfície do solo (DLSs), DLSs + DCD, DLS injetados (DLSi), DLSi + DCD, testemunha e adubação mineral (NPK) em superfície. Os estudos iniciaram em dezembro de 2011 com a aplicação dos tratamentos no milho, sendo o primeiro finalizado em junho de 2013 e o segundo em dezembro de 2015, ambos na cultura do trigo. A aplicação dos DLS foi realizada de forma manual com regadores, enquanto a injeção foi mecanizada em sulcos espaçados 35 cm entre si, na profundidade de 8-11 cm. A dose de DCD utilizada foi de 10 kg ha-1, misturada aos dejetos instantes antes da aplicação no solo. Para o primeiro estudo a fração amoniacal dos DLS foi enriquecida em 15N e aplicado em microparcelas (1,40 x 1,60 m) demarcadas dentro das parcelas principais do experimento (5,25 x 6,0 m) para avaliar o efeito do modo de aplicação e da adição de DCD sobre o destino dessa fração no sistema solo-planta. No segundo estudo foram colhidas plantas nas parcelas principais para determinar o efeito dos tratamentos sobre a EUN e a produtividade das culturas. Comparada à aplicação em superfície, a injeção dos DLS no solo mostrou-se mais eficiente quando seguida por condições de baixa umidade do solo, aumentando em 22 kg N ha-1 a recuperação de N-NH4+ dos DLS no milho. A DCD, no entanto, foi mais eficiente em situações com maior umidade do solo, aumentado em 24 kg N ha-1 a recuperação de N-NH4+ no milho. Além disso, a eficiência da injeção foi maximizada quando combinada com DCD, aumentando em 21% a retenção de N-NH4+ no sistema solo-planta. No segundo estudo, a injeção também aumentou a recuperação aparente de N (21%), a eficiência agronômica do N (33%) aplicado com os DLS e a produtividade das culturas (10%) em comparação à aplicação superficial. O uso da DCD não teve efeito significativo em todos os cultivos, embora no trigo/2013 tenha melhorado os atributos avaliados. O melhor desempenho das culturas com a injeção de DLS, quanto a EUN foi relacionado, principalmente, à eficiência dessa prática em reduzir as perdas de N por volatilização de amônia (NH3), garantindo a maior disponibilidade de N às plantas. A DCD, no entanto, parece ser mais eficiente quando sua aplicação é seguida por períodos de umidade elevada, que favoreçam as perdas de N por desnitrificação ou lixiviação de nitrato (NO3-), e/ou com baixas temperaturas que aumentam a longevidade do produto no solo. Diante desses resultados, a injeção dos DLS no solo em SPD, constitui uma alternativa de manejo promissora, em relação à aplicação dos DLS na superfície do solo, enquanto o uso de DCD carece por mais estudos avaliando seus efeitos sobre a EUN pelas culturas, variando as condições de solo e clima.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / O objetivo do trabalho foi comparar os atributos químicos do solo, sob dois arranjos de plantio, em linhas simples e duplas de Corymbia citriodora, na profundidade de 0 - 20 cm, e também avaliar a variação nos parâmetros químicos do solo até a profundidade de 60 cm, sob diferentes doses de água residuária de suinocultura (ARS), com arranjo de plantio de Corymbia citriodora realizado em linhas duplas. Foram implantados dois experimentos, na fazenda Bonsucesso, no município de Uberlândia, MG, sendo o primeiro com citriodora em linhas simples, com cinco plantas por parcela, com espaçamento de dois metros entre plantas e 15 metros entre linhas. O segundo experimento foi com citriodora em linhas duplas, com dois metros entre plantas na linha, três metros entre linhas na parcela e 15 metros entre as linhas duplas de citriodora. O delineamento estatístico foi em blocos casualizados. Os tratamentos utilizados foram cinco doses de ARS (0; 200; 400; 600 e 800 m3 ha-1) com cinco repetições. A aplicação das doses de ARS foram parceladas na estação da seca, nos meses de junho, julho e agosto. Para a comparação dos atributos químicos do solo entre os arranjos de plantios, foram coletadas amostras de solo na profundidade de 0 - 20 cm de profundidade. Foi realizada uma análise conjunta dos dados, comparando a análise química do solo. O plantio realizado em linhas duplas de citriodora, proporcionou maiores teores de nutrientes no solo. A aplicação de água residuária de suinocultura elevou os teores de magnésio, potássio e de metais pesados como o cobre e o zinco. Não foi observado 3 1 aumento nos valores de pH do solo, com a aplicação de ARS. A dose de 200 m ha , proporcionou teores adequados para maioria dos nutrientes presentes no solo. Para a avaliação das variações dos atributos químicos do solo, no arranjo de plantio de Corymbia citriodora em linhas duplas, foram coletadas três amostras por parcela, nas profundidades de 0 - 20, 20 - 40 e 40 - 60 cm. Foi utilizado o delineamento em blocos casualizados em 3 -1 arranjo de parcelas subdivididas. A dose de 200 m ha água residuária de suinocultura proporcionou teores adequados no solo para os nutrientes K, Na, Cu e Zn. Houve lixiviação até a profundidade de 60 cm de K, Na, Cu e Zn. Os teores de Mg reduziram no solo com a aplicação de água residuária de suinocultura. A ARS não alterou o pH do solo e os teores de Ca. / The objective of this work was to compare soil chemical attributes under two cropping arrangements in single and double lines of Corymbia citriodora at 0 - 20 cm depth, as well as to evaluate the variation in soil chemical parameters up to the depth of 60 cm, under different swine wastewater (SW) rates, in a silvipastoral system with Corymbia citriodora planting arrangement performed in double lines. Two experiments were implemented, at the Bonsucesso farm, in the municipality of Uberlândia, MG, the first with citriodora in simple lines, with five plants per plot, spacing two meters between plants and 15 meters between rows. The second experiment was with citriodora in double lines, with two meters between plants in the line, three meters between lines in the plot and 15 meters between the double lines of citriodora. The statistical design was in randomized blocks. The treatments used were five rates of SW (0; 200; 400; 600 and 800 m3 ha-1) with five replicates. The application of SW rates were divided in the dry season, in the months of June, July and August. In order to compare soil chemical attributes among planting arrangements, soil samples were collected at depths of 0 - 20 cm depth. A joint analysis of the data was performed, comparing the soil chemical analysis. Planting on double lines of citriodora, provided higher levels of nutrients in the soil. The application of swine wastewater raised the levels of magnesium, potassium and heavy metals such as copper and zinc. No increase in soil pH was observed with the application of SW. The dose of 200 m ha , provided adequate contents for most of the nutrients present in the soil. For the evaluation of variations of soil chemical attributes in the Corymbia citriodora planting arrangement in double rows, three samples per plot were collected at depths of 0 - 20, 20 - 40 and 40 - 60 cm. A randomized complete block design 3 -1 was used in subdivided plot arrangement. The dose of 200 m ha swine wastewater provided adequate soil contents for nutrients K, Na, Cu and Zn. There was leaching to the depth of 60 cm of K, Na, Cu and Zn. The Mg contents reduced in the soil with the application of swine waste water. SW did not change soil pH and Ca content. / Dissertação (Mestrado)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-06-06Bitstream added on 2014-06-13T20:40:07Z : No. of bitstreams: 1 augusto_kz_me_jabo.pdf: 655578 bytes, checksum: 104c70aaf81ec126dfdb5aeb957bed18 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Funep / Objetivou-se a avaliação da produção e caracterização qualitativa de dejetos em sistemas de produção de ovos automatizado e convencional, bem como dos processos de compostagem e de biodigestão anaeróbia desses dejetos. Foram efetuadas quantificações diárias em conformidade com a rotina estabelecida na propriedade para os dois sistemas de produção. Para dejetos provenientes de sistemas automatizados encontrou-se uma produção de 0,10kg ave-1 dia-1 de matéria natural (MN) e 0,03kg ave-1 dia-1 de matéria seca (MS), para dejetos provenientes de sistemas convencionais armazenados sob as gaiolas de criação de galinhas por 260 dias a produção foi de 0,03kg ave-1 dia-1 (MN) e 0,025kg ave-1 dia-1 (MS) e quando avaliados com um dia de produção foi de 0,05kg ave-1 dia-1 (MN) e 0,02kg ave-1 dia-1 (MS). Após 90 dias de compostagem de dejetos de galinhas poedeiras, frescos (com e sem a adição de bagaço de cana-de-açúcar e serragem) e armazenados por 260 dias (com adição de bagaço de cana-de-açúcar e serragem), obteve-se redução de sólidos totais (ST) de 46,2%, 45,6% e 28,6%, respectivamente. Foram abastecidos biodigestores bateladas e contínuos com dejetos frescos e armazenados por 260 dias de galinhas poedeiras, ambos contendo 6% de ST e tempo de retenção hidráulica de 20 dias. Em ambas as fases, batelada e contínua, a maior produção de biogás foi para os dejetos frescos. As produções de biogás por kg de ST adicionados foram maiores para os biodigestores abastecidos com dejetos frescos, tanto em fase batelada quanto contínua (0,34m3. kg ST adicionados-1 e 0,45m3. kg ST adicionados-1, respectivamente) quando comparados com dejetos armazenados por 260 dias (0,28m3. kg ST adicionados-1 e 0,22m3. kg ST adicionados-1). / The objective was to evaluate of the production and qualitative characterization of residues in conventional egg production and the automatic production system in commercial hen farms, composting and anaerobic bio-digestion. Daily quantifications were made in conformity to the routine management of the premises for the two production systems. In the automatic system the waste, production found was 0,10kg poultry-1 day-1 of natural matter (MN) and 0,03kg poultry-1 day-1 of dry matter (MS), wastes produced from conventional production system located under the cages of hens creation by 260 days, the production was 0,03kg poultry-1 day-1 (MN) and 0,025kg poultry-1 day-1 (MS) and when evaluated the daily production the waste found was 0,05kg poultry-1 day-1 (MN) and 0,02kg poultry-1 day-1 (MS). After 90 days of composting of poultry manure fresh (with and without the addition of sugar-cane pulp and sawdust) and stored by 260 days (with addition of sugar-cane pulp and sawdust), a reduction of total solids (TS) of 46,2%, 45,6% and 28,6%, was obtained respectively. Bio-digesters in batch and in daily load were supplied with fresh manure and stored by 260 days, both containing 6% of TS and hydraulic times’ retention of 20 days. In both phases, batch and daily load, fresh manure was the largest producer of biogas. The biogas production per kg of added TS was larger for the bio-digestors supplied with fresh manure, both in batch phase and daily load (0,34m3. kg TS add-1 and 0,45m3. kg TS add-1, respectively) when compared with manure stored for 260 days (0,28m3. kg ST add-1 and 0,22m3. kg ST add-1).

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:44:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Caroline_Monique_Tietz_Soares.pdf: 2157190 bytes, checksum: 32d21cdfdc58d09a662671da5cc6fa2f (MD5) Previous issue date: 2016-02-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The anaerobic digestion process has been applied for the treatment of effluents both in developed countries as well as underdeveloped countries. Amongst the most predominant factors that affect the efficiency of this process is the temperature, considering the microorganisms development and the biogas production constitutes the temperature biodigester operational function. This study aimed at verifying the influence of temperature variation in the production of biogas from dairy cattle manure, in a Bioköhler biodigester covered with greenhouse plastic film. The experiment was performed in a 20 m3 biodigester located in the Antonio Carlos dos Santos Pessoa Experimental Station belonging to UNIOESTE Marechal Cândido Rondon Campus, during the period between 08/03/2014 to 02/07/2015. Data from the internal biodigester temperature and the greenhouse was obtained in conjunction with the external biodigester temperature, affluent and effluent density, total solid values, fixed and volatile, biogas volume produced and the concentration of CH4 present in this biogas. The results indicated that the microorganisms acted in the mesophilic layer and there was the indication that the production of biogas was influenced by temperature variability, nevertheless, the greenhouse avoided sudden alterations at this temperature. The results also evidenced that the medium capacity expected in the production of biogas surrounded 12 m3 per day and came across with an average of 57,33% of CH4 in this biogas. There was satisfactory volatile solid removal / O processo de digestão anaeróbia tem sido aplicado para o tratamento de efluentes tanto em países desenvolvidos como naqueles em desenvolvimento. Dentre os fatores mais importantes que afetam a eficiência deste processo está a temperatura, pois o desenvolvimento dos micro-organismos e a produção de biogás é função da temperatura operacional do biodigestor. Este trabalho buscou verificar a influência das variações da temperatura na produção de biogás a partir de dejetos da bovinocultura de leite, em biodigestor Bioköhler protegido por uma estufa plástica. O experimento foi realizado em um biodigestor de 20 m3 localizado na Estação Experimental Antonio Carlos dos Santos Pessoa, pertencente à UNIOESTE Campus de Marechal Cândido Rondon, no período de 03/08/2014 a 07/02/2015. Foram obtidos dados de temperatura interna ao biodigestor e a estufa, bem como de temperatura externa ao biodigestor, densidade dos afluentes e efluentes, valores de sólidos totais, fixos e voláteis, volume de biogás produzido e teor de CH4 presente neste biogás. Os resultados indicaram que os micro-organismos atuaram na faixa mesofílica e houve indício de que a produção de biogás foi influenciada pela variabilidade da temperatura, entretanto, a estufa evitou alterações bruscas nesta temperatura. Os resultados também evidenciaram que a capacidade média esperada de produção de biogás esteve em torno de 12 m3 por dia e obteve-se uma média de 57,33% de CH4 neste biogás. Houve remoção de sólidos voláteis e esta foi satisfatória

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The fermentation of pig slurry into anaerobic digesters has been a recommended practice for the energetic utilization of the produced methane (CH4), thus reducing the emission of this greenhouse gas into the atmosphere. However, the wastewater (effluent of the digester), if dumped in the current water, can cause pollution because it has Chemical Oxygen Demand (COD) and ammoniacal N levels higher than the slurries in natura, besides the phosphorus, presence of odor and pathogens. This study had as objective to evaluate the efficiency of a sequential batch reactor (SBR) of aerobic biogranules in the treatment of anaerobic digester effluents fed with pigs slurry. For that, a study was done in the Soil and Environmental Microbiology Laboratory, in Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria RS, Brazil. The SBR was operated for 88 days, with three daily cycles of 8 h, with different sequential stages: without air supply, with air supply and without air supply. During this period the efficiency of the process in the removal of the COD, Total Kjeldahl Nitrogen (TKN), nitric N and ammoniacal N, total Phosphorus (total P), Total Solids (TS), pH and odor were evaluated. The removal efficiency was of 52% for COD, 37% for total P and approximately 72% for TKN, ammoniacal N and TS. The effluent of the reactor did not show noticeable odor. The nitrification was the major process in the removal of the ammoniacal N during the treatment in aerobic granules reactor of the wastewater from anaerobic digestion of pigs slurries. Although the resulting effluent still needs a post-treatment to be dumped in the environmental, the use of aerobic biogranules in SBR showed to be a promising biotechnology for the pollutant removal of the evaluated wastewater. / A fermentação dos dejetos de suínos em biodigestores vem sendo recomendada para o aproveitamento energético do metano (CH4) produzido, diminuindo assim a emissão desse gás de efeito estufa para a atmosfera. Entretanto, a água residual (efluente de biodigestor), se despejada em cursos d água, pode causar poluição pois apresenta, ainda, Demanda Química de Oxigênio (DQO) e teores de N amoniacal mais elevados do que os dejetos in natura, além da concentração residual de fósforo e presença de odores e patógenos. Este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de um reator seqüencial em batelada (RSB), de biogrânulos aeróbicos, no tratamento de efluente de biodigestor anaeróbico alimentado com dejetos de suínos. Para isso, foi conduzido um experimento no Laboratório de Microbiologia do Solo e do Ambiente, na Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Santa Maria RS, Brasil. O RSB foi operado por 88 dias, com três ciclos diários de oito horas, sendo que em cada ciclo havia fases seqüenciais distintas: sem aeração, com aeração e sem aeração. Durante esse período avaliou-se a eficiência do processo na remoção de DQO, Nitrogênio Total Kjeldahl (NTK), N amoniacal e N nítrico, Fósforo Total (P total), Sólidos Totais (ST) e odor. A eficiência de remoção foi de 52% para DQO, 37% para P total e próxima a 72% para NTK, N amoniacal e ST. O efluente do reator não apresentou odor perceptível. A nitrificação constituiu-se no principal processo de remoção de N amoniacal durante o tratamento, em reator aeróbico de biogrânulos, da água residual proveniente da biodigestão anaeróbica de dejetos de suínos. Embora o efluente resultante ainda necessite de tratamento complementar para ser despejado no ambiente, o uso de biogrânulos aeróbicos em RSB mostrou ser uma biotecnologia promissora para a remoção de poluentes da água residual avaliada.

In no-tillage system the application of animal wastes is made on the soil surface, without incorporation. As such, a common practice is the application of the wastes on oat residues which vary in their C/N ratio, depending on which stage the crop is managed. Few studies have been carried out to assess the effect of applying ammonia-rich pig slurry over the decomposition of crop residues differing in their C/N ratio. The evaluation of this aspect, varying the location of the carbon (oat residue) and nitrogen (pig slurry) sources in soil was the objective of this study, which was conducted during 123 days under laboratory conditions at 25 °C. We evaluated twelve treatments with four replications in a completely randomized design. One treatment (control) contained only the soil while the other eleven treatments contained the soil plus pig slurry and oats straw, either alone or together, varying the soil location (with or without incorporation) of both organic residues and the C/N ratio of the oats straw (31/1 and 61/1). The pig slurry and straw decomposition were measured by the C-CO2 release. The incorporation into the soil not favored the C straw mineralization, regardless the C/N ratio of straw. The cumulated C straw mineralization at the end of the experiment was not affected by the pig slurry addition, regardless the location of straw and slurry in soil and the C/N ratio of straw. The incorporation of the mixture of straw and slurry into the soil promoted a reduction of C straw mineralization, and the magnitude of this reduction was similar between the straw with C/N of 31/1 and 61/1. The application of pig slurry on the soil surface favored the C-CO2 emission in relation to the incorporation of slurry into the soil. / No sistema de plantio direto a aplicação dos dejetos de animais é feita na superfície do solo, sem incorporação. Nessa condição, é comum aplicar os dejetos sobre resíduos culturais de aveia, os quais variam quanto a sua relação C/N, em função do estádio em que a cultura é manejada. Poucos estudos foram conduzidos até o momento para avaliar o efeito da aplicação dos dejetos líquidos de suínos, ricos em N amoniacal, sobre a decomposição de resíduos culturais com diferenças na sua relação C/N. A avaliação desse aspecto, variando-se a localização no solo das fontes de carbono (resíduos culturais de aveia) e de nitrogênio (dejetos de suínos) constituiu o objetivo do presente trabalho, o qual foi conduzido durante 123 dias, em condições de laboratório, a uma temperatura de 25ºC. Foram avaliados doze tratamentos com quatro repetições. Um tratamento (testemunha) continha apenas o solo enquanto os outros onze tratamentos eram constituídos pela aplicação ao solo dos dejetos líquidos de suínos e da palha de aveia, isoladamente ou em conjunto, variando a localização no solo (com e sem incorporação) dos dois resíduos orgânicos e a relação C/N da palha (31/1 e 61/1). A decomposição dos dejetos e da palha foi avaliada através da liberação de C-CO2. A incorporação ao solo não favoreceu a mineralização do C da palha de aveia, independentemente da sua relação C/N. A mineralização acumulada do C da palha ao final do experimento não foi afetada pela aplicação dos dejetos líquidos de suínos, independentemente da localização da palha e dos dejetos no solo e da relação C/N da palha. Com a incorporação conjunta dos dejetos e da palha no solo houve redução na mineralização do C da palha, em relação à manutenção de ambos na superfície, sendo que a magnitude da redução foi semelhante entre as palhas com C/N de 31/1 e 61/1. A aplicação dos dejetos na superfície do solo favoreceu a emissão de C-CO2 em relação à incorporação dos dejetos no solo.

The greenhouse gases (GHG) emission in annual crops depends on soil conditions, climate and management of each site. Even the importance of no-till system in the grain production in the southern region of the country, the agricultural practices effect in the emission of the main greenhouse gases (CO2, N¬O and CH4) it is still little known, especially in Latossolos. Even more scarce are the works involving the use of pig slurry (PS) as fertilizer, the injection of PS or the use of nitrification inhibitors on GHG emissions under these conditions. Therefore, the aim of this study was to evaluate the GHG emissions in a Latossolo that is representative of Planalto of Rio Grande do Sul, in response to PS application method (injection x surface application) with or without the use of nitrification inhibitor Dicyandiamide (DCD). A field experiment was conducted in a Latossolo Vermelho aluminoférrico típico, near UFSM Campus in Frederico Westphalen, RS, from June 2014 to April 2015 with the wheat/corn no-till cropping system. The experimental was a randomized block design with four replicates with the following treatments: control (TEST), Mineral fertilizer (NPK), liquid pig slurry (PS) applied to surface (SUP), PS applied on surface with nitrification inhibitor DCD (SUP + IN), DLS injected into the soil (INJ) and PS injected with DCD (INJ + IN). GHG emissions were evaluated by static cameras, with GHG concentrations determined by gas chromatography . Most of the emissions of CO2 and N2O occurred in the summer during maize crop. The PS application increased N2O emission five times compared with TEST, regardless of PS application method. When DCD is used with manure N2O emissions were reduced by 50% with PS surface application and 32% when it was injected into the soil. The N2O emission factor ranged from 0,08 to 0.66% and it is lower than the average of 1 % of N applied established by IPCC. The CO2 emission was not affected by manure application during wheat crop season while increase until 69% in maize crop season. The higher emission was in SUP treatment and we realize that occurred additive effect of reapplication treatments. The soil is a CH4 sink independent treatment, with an average uptake of 277 g C-CH4 ha-1 in wheat crop and 266 g C-CH4 ha-1 in maize crop. The results of this study indicate that PS injection in Latossolo at a wheat/corn no-till cropping system does not increases the emission of CO2, N2O and CH4 in relation to surface application. Also, the addition of nitrification inhibitor DCD to PS helps to mitigate N2O emissions, regardless of the PS application method. / A emissão de gases de efeito estufa (GEE) em cultivos anuais depende das condições do solo, clima e do manejo de cada local. Apesar da importância na produção de grãos e do sistema de plantio direto (SPD) na região Sul do País, o efeito de práticas agrícolas sobre a emissão dos principais gases de efeito estufa (CO2, N2O e CH4) ainda é pouco conhecido, sobretudo em Latossolos. Ainda mais escassos são os trabalhos envolvendo o uso de dejetos líquidos de suínos (DLS) como fertilizante, a injeção dos DLS ou o uso de inibidores de nitrificação sobre a emissão de GEE nessas condições. Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar a emissão de GEE em um Latossolo representativo do Planaltodo Rio Grande do Sul, em resposta ao modo de aplicação dos DLS (injeção x aplicação superficial) associado ou não ao uso do inibidor de nitrificação dicianodiamida (DCD). Um experimento de campo foi conduzido em um Latossolo Vermelho aluminoférrico típico, junto ao campus da UFSM em Frederico Westphalen, RS, de junho de 2014 a abril de 2015 com a sucessão trigo/milho em SPD. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso, com quatro repetições dos seguintes tratamentos: Testemunha (TEST), Adubação Mineral (NPK),Dejetos líquidos de suínos (DLS) aplicados em superfície (SUP), DLS aplicados em superfície, com inibidor de nitrificação DCD (SUP+IN),DLS injetados no solo (INJ) e DLS injetados, com DCD (INJ+IN). As emissões de GEE foram avaliadas através de câmaras estáticas, com as concentrações de GEE determinadas por cromatografia gasosa. A maior parte das emissões de CO2 e N2O ocorreu no verão, durante o cultivo de milho. A aplicação dos DLS aumentou a emissão de N2O em relação tratamento TEST em cinco vezes, independente do modo de aplicação. Com o uso da DCD as emissões de N2O foram reduzidas em 50% com a aplicação superficial dos DLS e em 32% com a sua injeção no solo. O fator de emissão de N2O variou de 0,08 a 0,66%, sendo inferior ao estabelecido pelo IPCC, de 1% do N aplicado. A emissão de CO2 não foi afetada pela adição de dejetos no primeiro cultivo e sofreu incremento de até 69% no cultivo de milho, com a maior emissão no tratamento SUP, indicando efeito aditivo da reaplicação dos tratamentos. O solo atuou como dreno de CH4 independente do tratamento, com influxo médio de C-CH4 de 277 g ha- 1 no cultivo de trigo e 266 g ha-1 no milho. Os resultados deste trabalho indicam que a injeção dos DLS em Latossolo, na sucessão trigo/milho em SPD, não aumenta a emissão de CO2, N2O e CH4 em relação à aplicação superficial e que a adição do inibidor de nitrificação DCD aos DLS contribui para mitigar as emissões de N2O, independentemente do modo de aplicação dos DLS no solo.