O setor leiteiro brasileiro caracterizado por um grande número de produtores, que, porém, apresentam baixos índices de produtividade e qualidade. Em relação à qualidade, necessária a implantação de sistemas de resfriamento e conservação do leite na fazenda. Contudo, o investimento nesse tipo de equipamento muitas vezes inviabilizado pelos baixos volumes de produção, bem como pela não disponibilidade de energia elétrica na área rural. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho determinar qual a configuração ótima para o sistema de resfriamento de leite de uma fazenda leiteira de pequeno ou médio porte, que será inserida em um projeto de digestão anaeróbica no âmbito do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo do Protocolo de Kyoto, implementado por uma empresa interessada na comercialização dos créditos de carbono. Como esse projeto disponibilizará ao produtor um insumo energético renovável e de baixo custo (o biogás resultante da digestão), a determinação da configuração ótima considerou dois possíveis cenários: o de um produtor que ainda não conta com um sistema para resfriamento de leite in loco, e o de um produtor que já conta com esse sistema, acionado por energia elétrica, e estuda a viabilidade de investir na geração de energia usando o biogás na substituição da energia elétrica adquirida da rede pública de distribuição. Foram analisados os aspectos técnicos ligados ao dimensionamento das configurações, avaliação do consumo dos diferentes insumos energéticos e quantificação dos créditos de carbono, bem como os aspectos econômicos envolvidos (investimentos, custos operacionais e de manutenção, recursos advindos da comercialização dos créditos de carbono). Foi também avaliado o impacto da introdução do sistema de refrigeração nos custos de produção do litro do leite e nos valores recebidos pelo produtor na venda do produto. A análise mostra que a utilização de um gerador acionado por um motor de combustão interna de ciclo Otto movido a biogás a melhor configuração para um novo sistema. Para sistemas já existentes, a substituição da compra de energia elétrica por geração in loco também uma alternativa interessante, ainda que apresente um tempo de retorno de investimento relativamente elevado para os padrões brasileiros. / The Brazilian dairy sector is characterized by a great number of producers, presenting low productivity and product quality. Concerning to quality, it is necessary the implantation of cooling systems for milk and conservation on farm. However, a low milk production level and the electric power availability on rural areas sometimes make unfeasible investments on these types of coolers. In this context, the goal of this work is to determine the best configuration of a milk cooling system for small and medium-scale dairy farms to be included in an anaerobic digestion project based on the Clean Development Mechanism of the Protocol of Kyoto. Such project is to be implemented by a company interested in commercialize the carbon credits generated. Once the project will provide to the farmer a renewable and low-cost energy resource (the biogas resulting of the anaerobic digestion), it was considered two possible sceneries: a producer that does not count on a cooling system, and a producer that may want to replace purchased electricity by a generation system based on a biogas-fueled engine to power an already existing system for milk cooling. The work analyzed several technical aspects connected to cooling system sizing, feasible configurations for supplying the cooling demand, evaluation of the consumption of the different energy inputs (electricity and biogas) of considered configurations. It was evaluated the carbon credits generation, as well as the involved economical aspects (investments, operational and maintenance costs, earnings from commercialization of carbon credits). It was also evaluated the impact of introducing the cooling system on milk production costs and values received by the producer. The analysis shows that a biogas-fueled Otto-engine electrical generator is the best configuration for a new system, and that the replacement of the electric power purchase for generation on farm is also an interesting alternative, although its payback time is relatively high for Brazilian standards.

A pecuária é considerada uma das principais fontes de emissão de gases de efeito estufa (GEE) no Brasil. Sua participação no inventario nacional de emissões de GEE está relacionada tanto à conversão da vegetação nativa em pastagens, com a perda de biomassa vegetal e modificações nas propriedades físicas e químicas do solo, quanto à participação dos próprios animais, através da eructação e da deposição de dejetos. A quantificação das emissões de GEE em sistemas agropecuários possibilita avaliar o grau de impacto dessa atividade sobre o ambiente. Grande parte dos estudos realizados para a quantificação das emissões dos dejetos do gado foi desenvolvido em regiões de clima temperado, porém faltam informações para as condições tropicais. No Brasil os fatores de emissão obtidos são menores que o valor default de 2% proposto pelo IPCC. Em vista ao grau de incerteza associado ao valor default para os dejetos animais, confirma-se a necessidade da determinação de fatores de emissão específicos, com o objetivo de conferir maior precisão aos inventários nacionais. Os objetivos deste estudo foram (i) avaliar os sistemas vegetação nativa e pastagem quanto aos fluxos de GEE provenientes das respectivas fontes: solo, fezes e urina do gado, com a finalidade de verificar suas contribuições específicas no total de GEE emitidos; (ii) determinar os fatores de emissão dos dejetos animais para a região edafoclimática da região sudeste do Brasil. Esse estudo foi realizado durante as estações seca e chuvosa, para avaliar também o efeito da sazonalidade na emissão de GEE. Foi utilizado câmaras estáticas fixadas ao solo para quantificação dos fluxos de CO2, CH4 e N2O, por um período de trinta dias em cada estação. Os fluxos diários de emissão de GEE provenientes dos dejetos apresentaram pico de emissão logo após sua aplicação, que perduraram apenas durante os primeiros dez dias amostrados. Os fatores de emissão do N2O calculados neste estudo também foram inferiores ao default, de 0,05% para a urina e 0,001% para as fezes na estação seca, e de 0,4% e 0,004% na estação chuvosa, respectivamente. O fator de emissão do CH4 calculado para as fezes do gado foi de 0,012 kg CH4 cabeça-1 ano-1 na estação seca e 0,004 kg CH4 cabeça-1 ano-1 na estação chuvosa. Os fluxos acumulados de CH4 e N2O gerados nesse estudo foram convertidos em CO2 equivalente, para efeito de comparação, para a contabilização da contribuição total de cada fonte na emissão de GEE. O solo sob vegetação nativa emitiu um total de 274 kg CO2e ha-1 ano-1, enquanto que na pastagem esse valor foi de 657 kg CO2e ha-1 ano-1, sem contabilizar os dejetos. Os dejetos contribuíram com 9.853 kg CO2e ha-1 ano-1, e quando somado um valor default para a eructação do gado, esse valor aumentou para 27.878 kg CO2e ha-1 ano-1. Os resultados demonstram que a pastagem emite uma quantidade 2,5 maior de GEE para a atmosfera quando comparado com uma área de vegetação nativa. Além disso, verificou-se a influência da sazonalidade na emissão dos GEE e a importante contribuição dos dejetos no total das emissões contabilizadas para o sistema pastagem / Livestock is considered one of the main sources of greenhouse gases (GHGs) emission in Brazil. Its contribution is related either to conversion of native vegetation in pasture areas, with changes in physical and chemical soil properties, consequently changing the GHG fluxes into the atmosphere, or by the decomposition of livestock manure. Most studies conducted to quantify emissions from livestock manure have been developed in temperate regions with still a lack of information for tropical conditions. In Brazil, emission factors obtained were lower than the default value of 2% proposed by IPCC. Due to the uncertainty degree associated with the default value for animal manure, confirms the need for determination of specific emission factors, in order to give greater precision to national inventories. The objectives of this study were (i) to evaluate the systems native vegetation and pasture as the GHG fluxes from the respective sources: soil, faeces and cattle urine, in order to verify their specific contributions in the total GHG emissions; (ii) and determine the emission factors of animal manure. This study was conducted during the dry and rainy seasons, to evaluate the effect of seasonality in GHG emissions. Static chambers fixed to the ground were used to quantify CO2, CH4 and N2O fluxes for a period of thirty days in each season, with five replicates for each treatment. On each day of collection, sampling was performed at regular intervals (0, 10 and 20 minutes after chamber closure). The GHG emission daily flows from manure showed a peak of emission immediately after application, which lasted only during the first ten days sampled. The N2O emission factors calculated in this study were lower than the default, 0.05% for urine and 0.001% for faeces in the dry season, and 0.4% and 0.004% in the rainy season, respectively. The CH4 emission calculated factors for the cattle faeces were 0.012 kg CH4 head-1 yr-1 in the dry season and 0.004 kg CH4 head-1 yr-1 in the rainy season. The cumulative flows of CH4 and N2O generated in this study were converted into CO2 equivalent, for comparison, accounting for the total contribution of each source of GHG emissions. The soil under native vegetation issued a total of 274 kg CO2e ha-1 yr-1, while in the pasture this value was 657 kg CO2e ha-1 yr-1, not counting the manure. The manure contributed 9853 kg CO2e ha-1 yr-1, and when coupled with a default value for cattle belching, this value increased to 27,878 kg CO2e ha-1 yr-1. The results demonstrate that the pasture emits 2.5-fold greater quantity of GHG when compared to a native vegetation area. In addition, there was the influence of seasonality on GHG emissions and the important contribution of waste in total emissions accounted for pasture system

Submitted by Fabielle Cheuczuk (fabielle.cheuczuk@unioeste.br) on 2017-09-01T17:41:53Z No. of bitstreams: 2 Tainara_Bruna_Montagna_2017.pdf: 2224704 bytes, checksum: 611557170f0bccd30bb9aa2430a5d3f7 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-01T17:41:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tainara_Bruna_Montagna_2017.pdf: 2224704 bytes, checksum: 611557170f0bccd30bb9aa2430a5d3f7 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / In the last decades, the Brazilian farming industry has undergone great changes regarding the systems, type and scale of production, predominantly large-scale vertical production. This growth has been a matter of concern, especially when it comes to environmental issues, because when these production systems are poorly designed or poorly conducted, they generate large amounts of waste, which due to lack of control are often released into water bodies or applied as agricultural fertilizers in large quantities and can pollute surface and groundwater. The correct management of pig and poultry waste is a major challenge that the regions of intensive production of pigs and poultry will have to face in the coming years, due to problems of water pollution, storage costs, treatment and utilization of manure as organic fertilizer in agriculture. The purpose of this work is to present the characterization and main impacts on the environment, as well as some techniques for treatment, disposal and reuse of pig and poultry waste in rural establishments that work with a small production scale. This survey was based on the bibliographical analysis of articles, booklets, dissertations, theses, books, besides specific laws and decrees on the subject. It is possible to conclude that, for poultry farming, deep bedding has been presented as the best alternative for storage, provided that it is properly treated. For pig farming, waste ponds have been widely used, but it is necessary to monitor these residues in order to avoid overflows to soils and water bodies. In terms of treatment techniques, it is highlighted the composting and the use of biogas for the two types of wastes analyzed. In the case of swine manure, stabilization ponds are also fundamental, because these residues are not very solid. There are other more advanced treatment techniques, but as the focus of the dissertation was on small plants, it was sought to analyze the cost-benefit of the techniques raised. / Nas últimas décadas, a agropecuária brasileira tem passado por grandes mudanças no que se refere aos sistemas, tipo e escala de produção, predominando a produção vertical em grande escala. Esse crescimento tem sido alvo de preocupação, principalmente, no que se refere às questões ambientais, pois quando esses sistemas de produção são mal projetados ou mal conduzidos, geram grandes quantidades de resíduos, que pela falta de controle, muitas vezes, são lançados em corpos hídricos ou aplicados como fertilizantes agrícolas em grandes quantidades, podendo poluir águas superficiais e subterrâneas. O correto manejo dos dejetos de suínos e de resíduos de avicultura é um grande desafio que as regiões de produção intensiva de suínos e aves terão que enfrentar nos próximos anos, em função dos problemas de poluição das águas, dos custos de armazenamento, tratamento e, aproveitamento dos dejetos como adubo orgânico na agricultura. A proposta deste trabalho é de apresentar a caracterização e os principais impactos no meio ambiente, bem como algumas técnicas de tratamento, destinação e reaproveitamentos dos dejetos de suínos e aves em estabelecimentos rurais que trabalham com uma pequena escala produtiva de produção. Tal levantamento se deu a partir da análise bibliográfica de artigos, cartilhas, dissertações, teses, livros, além de leis e decretos específicos sobre o tema. É possível concluir que, para a avicultura, a cama sobreposta tem se apresentado como melhor alternativa para o armazenamento, desde que devidamente tratada. Já para a suinocultura, as esterqueiras tem sido amplamente utilizadas, porém faz-se necessário um monitoramento destes resíduos com o intuito de evitar transbordamentos para solos e corpos hídricos. Em termos de técnicas de tratamento, destacam-se a compostagem e o uso de biogás para os dois tipos de dejetos analisados. No caso dos dejetos de suínos, as lagoas de estabilização também são fundamentais, em virtude destes resíduos serem pouco sólidos. Existem outras técnicas de tratamento mais avançadas, porém como o foco da dissertação esteve em pequenos plantéis, procurou-se analisar a relação custo-benefício das técnicas levantadas.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:59:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jesse Siqueira.pdf: 809003 bytes, checksum: 6021d4aac82f4c76ae84284b8bb770cd (MD5) Previous issue date: 2012-12-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In seeking to reduce dependence on fossil fuels, alternative energy sources and less environmental impact has been widely studied, biofuels. Among them, we highlight the biodiesel and biogas. The increased production of biodiesel to meet with Brazilian legislation, invariably leads to an increase in the supply of a co-product called crude glycerin. With a generation of about 10% of the total volume of biodiesel produced large amounts of glycerin are generated annually, however, the costs for purification of the co-product are high. It is necessary to note its correct disposal, since it has high organic load and its improper disposal could mean major environmental impacts. One way is the biodigestion with other organic waste such as cattle manure. Its high carbon biodegradable can be used in co-digestion with cattle manure as a supplement in the production of biogas. The addition of different concentrations of crude glycerin (2%, 4% and 6% m / m) was used as a supplement in anaerobic digestion co-dairy cattle manure in laboratory batch digesters (3.5 L working volume) . The digesters were operated at mesophilic conditions (30 ° C), with hydraulic retention time (HRT) of 30 days. It was analyzed the total solids (TS), volatile solids (VS) and chemical oxygen demand (COD) to determine the process efficiency in the removal of organic matter and its effect on biogas production. The addition of 4% glycerin resulted in higher production of biogas, about 9307 ml. The COD removal efficiency decreased with addition of glycerin, with the greatest reduction in control treatment, 68%. In other treatments increased by 90% and 118% for treatments Gli4% and Gli6% respectively. The VS reductions for the treatments Gli0%, Gli2% Gli4% and Gli6% were 18.17%, 61.60%, 24.36% and 44.83% for the respective treatments. / Em busca de se diminuir a dependência do uso de combustíveis fósseis, fontes alternativas e de menor impacto ambiental tem sido amplamente estudadas, os biocombustíveis. Dentre eles, destacam-se o biodiesel e o biogás. O aumento da produção de biodiesel a fim de atender à legislação brasileira, invariavelmente acarreta um aumento na oferta de um co-produto chamado glicerina bruta. Com uma geração de cerca de 10% do volume total de biodiesel produzido, grandes quantidades de glicerina são geradas anualmente, sendo que os custos para a purificação são elevados. São necessárias formas de se destinar corretamente esse co-produto, já que apresentam elevada carga orgânica e sua disposição inadequada poderia significar grandes impactos ambientais. Uma forma é a biodigestão juntamente com outro resíduo orgânico, como os dejetos bovinos. Seu teor elevado de carbono biodegradável pode ser aproveitado na co-digestão com dejetos bovinos como um suplemento na produção de biogás. A adição de diferentes concentrações de glicerina bruta (0%, 2%, 4% e 6% m/m) foi utilizada como suplemento na co-digestão anaeróbia de dejetos bovinos de leite, em biodigestores laboratoriais de batelada ( 3,5 L de volume útil). Os biodigestores foram operados em condições mesofílicas (30º C), com tempo de retenção hidráulica (TRH) de 30 dias. Foram analisados os sólidos totais (ST), sólidos voláteis (SV) e demanda química de oxigênio ( DQO) a fim de determinar a eficiência do processo na remoção da matéria orgânica e seu efeito na produção de biogás. A adição de 4% de glicerina resultou na maior produção de biogás, cerca de 9307 mL. A eficiência na remoção de DQO diminuiu nos tratamentos com adição de glicerina, sendo a maior redução no tratamento controle, de 68%. Nos demais tratamentos houve um aumento de 90% e 118% para os tratamentos Gli4% e Gli6% respectivamente. As reduções de SV para os tratamentos Gli0%, Gli2%, Gli4% e Gli6%, foram de 18,17%, 61,60%, 24,36% e de 44,83%, para os respectivos tratamentos.

Inhibition of nitrification of ammonia nitrogen (N) from pig slurry in soil after application can mitigate N losses by denitrification and leaching of nitrate (NO3-), with economic and environmental benefits. However, this strategy has not yet been evaluated by Brazilian research, which motivated the present work. The objective was to evaluate the efficiency of the product AGROTAIN Plus, which contains 81% of the inhibitor dicyandiamide (DCD), in slowing the nitrification of ammonium N applied to soil with pig slurry. For this, two incubations were performed under controlled humidity (80% cc) and temperature (25ºC), where nitrification was assessed by the accumulation of NO3 - in soil. In the first incubation conducted for 72 days, doses of 3.5, 7.0 and 14 kg ha-1 of AGROTAIN Plus were compared, applied to the soil at the time of the manure addition (29.4 m3 ha-1). The dicyandiamide (DCD) inhibited the nitrification of N ammonia from manure, and the size and duration of this inhibition was dependent on the dose of AGROTAIN Plus applied. At a dose of 14 kg ha-1 (11.3 kg DCD ha-1) nitrification was completely inhibited in the first 12 days. During the first month after the manure application, where nitrification was more intense, increasing the dose of AGROTAIN Plus in 1 kg ha-1 (0.81 kg DCD ha-1) reduced the N-NO3 - accumulation in 3,8 kg ha-1. In the second incubation, evaluated for 60 days, was studied the effect of these same three doses of AGROTAIN Plus on soil microbial activity. Besides that, was evaluated the effect of the 7.0 kg ha-1 dose of product in inhibiting nitrification of N ammonia from pig slurry (34 m3 ha-1) and the mineralization of pig slurry C and N. The effect of the nitrification inhibitor was similar to that observed in the first incubation, while the manure N mineralization and soil microbial activity were not affected by the AGROTAIN Plus addition. The findings suggest that dicianodiamida (DCD), by delaying the onset of N-NO3 - in soil after application of pig slurry, reduces the N losses and the polluting potential of slurry. / A inibição da nitrificação do nitrogênio (N) amoniacal dos dejetos de suínos, após sua aplicação no solo, poderá mitigar as perdas de N por desnitrificação e lixiviação de nitrato (NO3 -), com benefícios econômicos e ambientais. Todavia, essa estratégia ainda não foi avaliada pela pesquisa brasileira, o que motivou a realização do presente trabalho. O objetivo foi o de avaliar a eficiência do produto Agrotain Plus, que contém 81% do inibidor dicianodiamida (DCD), em retardar a nitrificação do N amoniacal aplicado ao solo com dejetos líquidos de suínos. Para isso, foram realizadas duas incubações sob condições controladas de umidade (80% cc) e de temperatura (25ºC), onde a nitrificação foi avaliada através do acúmulo de NO3 - no solo. Na primeira incubação, conduzida durante 72 dias, foram comparadas as doses de 3,5, 7,0 e 14 kg de Agrotain Plus ha-1, aplicadas ao solo no momento da adição dos dejetos (29,4 m3 ha-1). A dicianodiamida (DCD) inibiu a nitrificação do N amoniacal dos dejetos, sendo que a magnitude e a duração da inibição foram dependentes da dose de Agrotain Plus aplicada. Na dose de 14 kg ha-1 (11,3 kg de DCD ha-1) a nitrificação foi completamente inibida nos primeiros 12 dias. Durante o primeiro mês após a aplicação dos dejetos, onde a nitrificação foi mais intensa, o aumento na dose de Agrotain Plus em 1 kg ha-1 (0,81 kg de DCD ha-1) reduziu o acúmulo de N-NO3 - em 3,8 kg ha-1. Na segunda incubação foi avaliado, durante 60 dias, o efeito dessas mesmas três doses de Agrotain Plus sobre a atividade microbiana do solo. Além disso, avaliou-se o efeito da dose de 7,0 kg ha-1 do produto na inibição da nitrificação do N amoniacal dos dejetos (34 m3 ha-1) e na mineralização do C e do N dos mesmos. O efeito do inibidor de nitrificação foi semelhante ao observado na primeira incubação, enquanto a mineralização do N dos dejetos e a atividade microbiana do solo não foram afetadas pela adição do produto Agrotain Plus. Os resultados desse trabalho sugerem que a diacianodiamida (DCD), ao retardar o aparecimento de N-NO3 - no solo após a aplicação dos dejetos de suínos, reduz as perdas de N e o potencial poluidor dos dejetos.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The application of organic and mineral fertilizers in agricultural areas, especially, in no-till system and over the years, can promote increased levels of heavy metals and as arsenic (As), cadmium (Cd), lead (Pb), chromium (Cr), copper (Cu), zinc (Zn) and nickel (Ni) in the soil, which may be contaminants and ground water but may also be absorbed and accumulated in plants, and even exported by the grain entering the food chain. The aim of this study was to evaluate how changes of heavy metals in the soil, caused by use of several years of organic and mineral sources, can be reflected in its content in shoots of oat, corn and wheat, and corn and wheat grains. The study was carried in the experimental area of the Department of Soil Science of the Federal University of Santa Maria (UFSM), Santa Maria, Rio Grande do Sul (RS). The experiment was installed in 2004 and the treatments were control (without nutrient application) and application of pig slurry (PS), pig deep-litter (PL), cattle slurry (CS), and mineral fertilizers (NPK). August 2014 soil samples were collected and aerial part of black oats (Avena strigosa) (Winter 2013), maize (Zea mays) (2013/14 crop) and wheat (Triticum aestivum) (Winter 2014) and grains of wheat and maize. The elements analyzed were Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn and found out that there was an increase of their content in the soil with frequent applications of organic and mineral fertilizers, however, without exceed the maximum set by CONAMA 420. The crops of oat, corn and wheat showed addition of Cr, Cu, Ni and Zn in plant tissue, but the contents of these elements in corn and wheat grains suggest that the use of organic sources do not represent potential risk to the consumption of grains these cash crops. / Aplicação de fertilizantes orgânicos e minerais em áreas agrícolas, especialmente, sob plantio direto e ao longo de anos, pode promover o aumento dos teores e metais pesados, como arsênio (As), cádmio (Cd), chumbo (Pb), cromo (Cr), cobre (Cu), zinco (Zn) e níquel (Ni) no solo, que podem ser contaminantes do solo e águas, mas também podem ser absorvidos e acumulados em plantas, e até exportados pelos grãos, ingressando na cadeia alimentar. O objetivo do trabalho foi o de avaliar como as alterações nos os teores de arsênio, cádmio, chumbo, níquel, cromo, zinco e cobre no solo, motivadas pelo uso por vários anos de fontes orgânicas e mineral, podem se refletir no seu conteúdo na parte aérea de plantas de aveia preta, milho e trigo, e nos grãos de milho e trigo. O trabalho foi realizado na área experimental do Departamento de Solos da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), em Santa Maria, Rio Grande do Sul (RS). O experimento foi instalado no ano de 2004 e os tratamentos foram dejetos líquidos de suínos (DLS) e de bovinos (DLB), cama sobreposta de suínos (CSS), adubação mineral (uréia + superfosfato triplo + cloreto de potássio) e testemunha (sem a aplicação de nutrientes). Em agosto de 2014 foram coletadas amostras de solo, dejetos e parte aérea e grãos de aveia-preta (Avena strigosa) (inverno de 2013), milho (Zea mays) (safra 2013/14) e trigo (Triticum aestivum) (inverno de 2014). Foram analisados os elementos As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn e constatou-se que houve acréscimo de seus teores no solo com as frequentes aplicações de fertilizantes orgânicos e mineral sem, contudo, ultrapassarem os valores máximos estabelecidos pelo CONAMA 420. As culturas de aveia preta, milho e trigo mostraram acréscimo de Cr, Cu, Ni e Zn no tecido vegetal, mas os teores destes elementos nos grãos de milho e trigo sugerem que o uso das fontes orgânicas não representam potencial risco para o consumo de grãos destas culturas comerciais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The use of pig manure, especially of the deep-bedding manure, is not so often in the winter cover crops, preceding the summer commercial plantation. The aim of this study was to evaluate the carbon and nitrogen dynamics in soil and the black oat production with the use of pig slurry and deep-bedding manure. Emphasis has been given to the losses of N for ammonia volatilization, to the variation in the amounts of mineral N, to the decomposition of the organic materials and the oat N accumulation. Three experiments were conducted in field conditions in a typic Hapludalf soil, at the experimental area of the Soil Science Department, Federal University of Santa Maria, Santa Maria, RS, from May to October of 2003. In the first experiment, the ammonia volatilization was evaluated after the application of the pig slurry and deep-bedding manure on the crop residues of corn, in the following treatments: T1 - crop residues of corn (RCM) + 44,2 m3 ha-1 of pig slurry; T2 - RCM + 17,9 Mg ha-1 deep-bedding; T3 - RCM without incorporation; T4 - RCM + 44,2 m3 ha-1 pig slurry with incorporation and T5 - RCM with incorporation. The N losses by ammonia volatilization were higher in deep-bedding manure than in the pig slurry, proportionally. No loss of the N for ammonia volatilization was observed with the incorporation of the pig slurry in the soil. The highest ammonia emissions for the atmosphere (65%) occurred during the first day after the application of the pig slurry and the deep-bedding manure in the field. In the second experiment the N dynamics was evaluated in the soil during the black oat cultivation, through the temporary variation of the amounts of mineral N (NNH4+ and N-NO2- + N-NO3-). Also, the dry matter production and N accumulation in oat in the following treatments: T1 crop residues of corn (RCM) + 44,2 m3 ha-1 of pig slurry of ; T2 - RCM + 17,9 Mg ha-1 of deep-bedding manure; T3 - RCM + 9,7 Mg ha-1 of deep-bedding manure; T4 - RCM + 50 kg ha-1 of N-urea and T5 - RCM. For equivalent amounts of mineral N applied to the soil with the deep-bedding manure and the pig slurry, the amount of mineral N in the soil was higher in the pig slurry, evidencing a lower rate of mineralization of organic N of the deep-bedding manure. The ammoniacal N of the pig slurry was quickly nitrified in the soil and N-NO3- produced moved in the soil profile. This shows the evidences of lossing N by lixiviation. The deep-bedding manure presented low potential of supply of N to the oat, compared to the pig slurry. Only 22.5% of the ammoniacal N applied with the pig slurry was recovered in the oat. In the physiologic maturation of the oat 52.6% of ammoniacal N applied with the pig slurry was found in the soil-plant system. In the third experiment was evaluated the effect of the addition of pig manure on the decomposition of the crop residues of corn (RCM), without incorporation to the soil. The emission of C-CO2 was quantified continually for 62 days in the following treatments: T1 - Soil + RCM + 44,3 m3 ha-1 of pig slurry; T2 - Soil + RCM + 17,9 Mg ha-1 deep-bedding manure; T3 - Soil + RCM; T4 - Soil + 44,3 m3 ha-1 of pig slurry; T5 - Soil + 17,9 Mg ha-1 deep-bedding manure and T6 - Soil. The decomposition was higher in the pig slurry than in the deep bedding, revealing the highest degree of recalcitrant of the carbon compost of the deep-bedding manure. The decomposition of the crop residues of corn, with high C/N ratio, was improved with the application to the pig slurry. / O uso de dejetos de suínos, especialmente da cama sobreposta, é relativamente pouco freqüente em plantas de cobertura de solo no inverno, antecedendo às culturas comerciais de verão. Este trabalho foi realizado para avaliar a dinâmica do carbono e do nitrogênio no solo e a produção da cultura da aveia preta com o uso de dejetos líquidos e cama sobreposta de suínos, com ênfase às perdas de N por volatilização de amônia, à variação nas quantidades de N mineral no solo, à decomposição dos materiais orgânicos e ao acúmulo de N pela aveia. Para isso foram conduzidos três experimentos em condições de campo, no período de maio a outubro de 2003, na área experimental do Departamento de Solos da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) em um Argissolo Amarelo distrófico arênico. No primeiro experimento foi avaliada a volatilização de amônia após a aplicação de dejetos líquidos e cama sobreposta de suínos sobre os resíduos culturais de milho, nos seguintes tratamentos: T1- Resíduos culturais de milho (RCM) + 44,2 m3 ha-1 de dejetos líquidos de suínos; T2- RCM + 17,9 Mg ha-1 de cama sobreposta; T3- RCM sem incorporação ao solo; T4- RCM + 44,2 m3 ha-1 de dejetos líquidos de suínos com incorporação e T5- RCM com incorporação. Proporcionalmente, as perdas de N por volatilização de amônia foram maiores na cama sobreposta de suínos do que nos dejetos líquidos. Quando os dejetos líquidos de suínos foram incorporados ao solo não foram observadas perdas de N por volatilização de amônia. As maiores emissões de amônia para a atmosfera (65% do total emitido) ocorreram durante o primeiro dia após a aplicação dos dejetos líquidos e da cama sobreposta no campo. No segundo experimento avaliou-se a dinâmica do N no solo durante o cultivo da aveia preta, através da variação temporal das quantidades de N mineral (N-NH4+ e N-NO3- + N-NO2-), e também a produção de matéria seca a acúmulo de N da aveia nos seguintes tratamentos: T1- Resíduos culturais de milho (RCM) + 44,2 m3 ha-1 de dejetos líquidos de suínos; T2- RCM + 17,9 Mg ha-1 de cama sobreposta; T3- RCM + 9,7 Mg ha-1 de cama sobreposta; T4- RCM + 50 kg ha-1 de N-uréia e T5- RCM. Para quantidades equivalentes de N mineral aplicadas ao solo com a cama sobreposta e os dejetos líquidos, a quantidade de mineral no solo durante o cultivo de aveia foi maior nos dejetos líquidos, evidenciando a baixa taxa de mineralização do N orgânico da cama sobreposta . O N amoniacal dos dejetos líquidos foi rapidamente nitrificado no solo e o N-NO3 - produzido se deslocou no perfil do solo havendo evidências de perdas desta forma de N por lixiviação. A cama sobreposta de suínos apresentou menor potencial de fornecimento de N à aveia, comparado com os dejetos líquidos de suínos. Apenas 22,5% do N amoniacal aplicado com os dejetos foi recuperado pela cultura da aveia. No florescimento pleno da aveia 52,6% do N amoniacal aplicado com os dejetos líquidos foi encontrado no sistema solo-planta. No terceiro experimento foi avaliado o efeito da adição de dejetos sobre a decomposição dos resíduos culturais do milho (RCM), sem incorporação ao solo. Para isso, foi quantificada a emissão de C-CO2 continuamente durante 62 dias nos seguintes tratamentos: T1- Solo + RCM + 44,3 m3 ha-1 de dejetos líquidos; T2- Solo + RCM + 17,9 Mg ha-1 de cama sobreposta; T3- Solo + RCM; T4- Solo + 44,3 m3 ha-1 de dejetos líquidos; T5- Solo + 17,9 Mg ha-1 de cama sobreposta e T6- Solo. A decomposição dos dejetos líquidos foi maior do que a cama sobreposta de suínos, revelando o maior grau de recalcitrância dos compostos carbonados da cama sobreposta. A decomposição dos resíduos culturais de milho, com elevada relação C/N, foi favorecida pela aplicação dos dejetos líquidos de suínos, sendo que a mesma aumentou em 21%.

Le sud du Brésil est une région agricole qui connait une forte croissance de sa production tant au niveau céréalier qu'animal. L'intensification des pratiques agricoles ainsi que l'urbanisation grandissante dans cette région génèrent également une forte pression anthropique pour les milieux aquatiques et les sols. Le présent travail vise à mieux comprendre l'impact lié à l'utilisation puis au rejet de composés pharmaceutiques (humain ou vétérinaire) sur les rivières et les sols à travers l'exemple du bassin versant du Rio Guaporé. L'étude des sols a montré une contamination par les composés pharmaceutiques dans les zones agricoles, où l'épandage de lisiers apparait comme une source importante de contamination et de gènes de résistance aux antibiotiques. Les molécules détectées varient selon le type d'exploitation des sols et les épandages effectués. L'érosion importante que subissent les sols de cette région et leur lessivage par les pluies peuvent favoriser ensuite le transport de ces contaminants vers les milieux aquatiques. L'étude des milieux aquatiques, à travers le biofilm épilithique et les POCIS, ont permis de montrer que les zones de plus forte production agricole sont les plus contaminées. Une forte contamination par les zones urbaines a été cependant aussi mise en évidence. Ces résultats sont à mettre en relation avec l'absence de réseaux d'assainissement urbains dans cette région. La nature et l'ampleur de la contamination sont influencés par les variations saisonnières. L'utilisation de la sucralose et de la carbamazépine comme traceurs de l'activité anthropique s'est avérée prometteuse de même que l'usage des biofilms et des POCIS comme échantillonneurs. / Southern Brazil is an agricultural region that is experiencing a strong growth in both cereal and animal production. The intensification of agricultural practices as well as the growing urbanization in this region also generates a strong anthropic pressure for the aquatic environments and the soils. This work aims to better understand the impact of use and release of pharmaceutical compounds (human or veterinary) on rivers and soils through the example of the Rio Guaporé watershed. Soil studies have shown contamination by pharmaceutical compounds in agricultural areas where spreading of manure appears to be an important source of contamination and antibiotic resistance genes. The molecules detected vary according to the type of land use and the spreading. The significant erosion of soils in this region and their leaching by rainfall can then promote the transport of these contaminants to aquatic environments. The study of aquatic environments, through epilithic biofilm and POCIS, showed that areas with the highest agricultural production are the most contaminated. However, high contamination by urban areas has also been highlighted. These results are related to the absence of urban sanitation networks in this region. The nature and extent of contamination are influenced by seasonal variations. The use of sucralose and carbamazepine as tracers of anthropogenic activity proved promising, as was the use of biofilms and POCIS as samplers. / O sul do Brasil é uma área agrícola, que tem experimentado forte crescimento de sua produção tanto animal quanto grãos. A intensificação das práticas agrícolas assim como o aumento da urbanização na região greram alta pressão antropica nos ambientes aquáticos e nos solos. Este trabalho tem o objetivo de melhor entender o impacto relacionado com o uso e a descarga de compostos farmacêuticos (humano ou veterinário) nos rios e solos através do exemplo da bacia hridrografica do Rio Guaporé. O estudo do solo mostrou contaminação das áreas agricolas por produtos farmacêuticos, onde a utilização de estrume está emergindo como uma importante fonte de contaminação e genes de resistência a antibióticos. As moléculas detectadas variaram dependendo do tipo de uso do solo e do tipo de esterco usado como fertilizantes. A erosão significativa sofrida pelos solos nesta região e sua lixiviação podem, então, promover o transporte destes contaminantes até ambientes aquáticos. O estudo dos ambientes aquáticos através de biofilmes epilíticos e amostradores passivos (POCIS), mostraram que áreas de maior produção agrícola são os mais contaminados. Também foi destacada a elevada contaminação causada peals áreas urbanas. Estes resultados devem estar relacionados com a falta de saneamento urbano na região. A natureza e extensão da contaminação são influenciados por variações sazonais. Além disso, a utilização de sucralose e carbamazepina como traçadores de atividade antrópica em biofilmes e POCIS provou ser promissor.

A compostagem é uma solução inteligente para a destinação final de resíduos orgânicos. O presente trabalho baseou-se na hipótese de que é possível, por meio da aplicação de compostos orgânicos ao solo, alcançar patamares de produção agrícola equivalentes aos obtidos pela adubação nitrogenada mineral. O experimento foi realizado em vasos com Brachiaria brizantha cv. Marandu em dois solos, um de textura argilosa e outro de textura média. Objetivou-se avaliar a dose de nitrogênio (N) proveniente de composto de lixo, composto de lodo de esgoto e composto de lodo de dejetos suínos que fosse equivalente à dose de 150 mg dm-3 de N proveniente da adubação nitrogenada mineral. Para isso, as doses de composto orgânico foram determinadas com base nas frações de mineralização de N, estimadas em 30, 15 e 7%. Assim, para a obtenção de 150 mg dm-3 de N mineralizado, foram aplicadas doses de, respectivamente, 500, 1.000 e 2.143 mg dm-3 de N total, provenientes dos compostos orgânicos. Foram realizados três cortes no capim Marandu, sendo mensurados, a cada corte, o teor de clorofila, o número de folhas e de perfilhos, a área foliar, a biomassa e o teor de N total da parte aérea das plantas. Os resultados foram submetidos à análise de variância, teste de médias e análise de regressão. Foi possível, por meio dos compostos orgânicos, obter resultados de adubação nitrogenada equivalentes, e até superiores, aos obtidos pela adubação mineral, dependendo do tipo de composto, a dose aplicada e a escala temporal. De modo geral, os tratamentos com composto de lodo de esgoto, a partir da dose 1.000 mg dm-3 de N, foram superiores ao com adubação mineral no primeiro corte, equivalentes no segundo corte, e superiores no terceiro corte do capim Marandu. A quantidade de N liberada ao sistema por meio dos compostos de lixo e de lodo de dejetos suínos chegou aos patamares dos tratamentos com adubação mineral no segundo corte, na dose 2.143 mg dm-3 e no terceiro corte, na dose 1.000 mg dm-3 de N. As frações de mineralização de N que geraram resultados mais próximos aos da adubação nitrogenada mineral foram, em média, de 15% para o composto de lodo de esgoto e de 7% para os compostos de lixo e de lodo de dejetos suínos / Composting is a smart final destination for organic residues. The present work was based in the hypothesis that it is possible to obtain similar agricultural productivity levels applying organic compounds on soil in comparison with mineral nitrogen application. The experiment was conducted in pots with Brachiaria brizantha cv. Marandu in two soil types, with clay and sandy clay loam texture. The objective was to evaluate if estimated doses of nitrogen (N) from waste compost, sewage sludge compost and and pig manure compost, when applied on the soil, was equivalent to 150 mg dm-3 of mineral Nitrogen fertilizer. The doses of organic composts applied were based in estimations of N mineralized of 30, 15 and 7%, correspondent, respectively, to doses of 500, 1000 and 2143 mg dm-3 of total N. The grass was harvested three times, on each time the chlorophyll level, the number of leaves, number of branches, leaf area, biomass and total N were measured in the aerial part of the plants. The results were submitted to variance analysis, and regression analysis. It was possible, trough the N fertilization by organic composts, to obtain similar and even superior results, in comparison to the mineral N, depending on type of compost, the applied dose and the time frame. The treatment with sewage sludge compost in the dose of 1000 mg dm-3 of N was superior to the mineral N in the first harvest, similar in the second and superior in the third harvest of the grass. The waste and pig manure composts reached similarity with the mineral fertilization in the second harvest, in the dose of 2143 mg dm-3, and in the third harvest, in the dose of 1000 mg dm-3 of N. The mineralization fractions of N found for the composts that were the most similar the mineral fertilization were, in average, of 15% for the sewage sludge compost and 7% for the waste and pig manure compost

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:46:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Larissa.pdf: 1850942 bytes, checksum: 055f99877063a1e529d77540c0b94279 (MD5) Previous issue date: 2013-02-01 / Livestock, especially cattle, has been considered one of the main sectors that is responsible for global warming due to rumen methane emission and, to a lesser extent, methane emission by residues. Another concern is the correct disposal of agroindustrial residues. The wet brewery grain is considered as polluting as animal wastes. Thus, such wastes must have correct destination, so their use to feed animal is an option. The wet brewery grain has been recorded as an important substitute for fodder and/or grain in ruminants diet. Thus, this study aimed at evaluating the potential for methane production in cattle fed diets containing different levels of wet brewery grain inclusion, to replace bulky diet, with 0, 20, 25 and 30% rates in dry matter percentage. Four castrated steers, with rumen cannula were studied and distributed in a Latin square design (4x4) in four experimental periods of 21 days each (14 days of adjustment and 7 days for data collection). During the last week of each period, the animals manure and ruminal fluid were collected, whose anaerobic digestion essays were analyzed, during the period of 120 days. So, the following parameters were evaluated: removal of total and volatile solids, removal of soluble chemical oxygen demand, cumulative and daily production of methane, volatile fatty acids production (lactic, acetic, propionic and butyric), acidity/alkalinity ratio and pH of reactors. In order to record ruminal fluid, 96-hour tests were performed in the laboratory to observe the influence of wet brewery grain inclusion on methane and volatile fatty acids production inside the rumen. The statistical evaluation of the process was obtained with curves of cumulative production of methane that were adjusted according to Gompertz modified model. Tukey test was used to compare averages with 5% significance. According to these data, it is concluded that wet brewery grain inclusion influenced on methane production for these animals. There was effect of treatment and period for cumulative production of methane (L). The treatment with the largest inclusion of wet brewery residue showed the highest potential of methane production in wastes. The wet brewery residue inclusion did not affect the production of volatile fatty acids inside rumen. The cumulative methane production (mL) of ruminal fluid was influenced by the inclusion of wet brewery residue on animals diet. Nevertheless, the lowest production occurred with an increasing supply of wet brewery residue. The Gompertz modified model provided a good adjustment to the methane production data. Consequently, wet brewery residue can be considered an alternative diet to replace corn silage up to 30% (DM), since it reduces methane production inside the rumen (environmental benefit) and increases methane production from residues (energy and economic benefit). / A pecuária, sobretudo a bovina, tem sido considerada um dos principais setores responsáveis pelo aquecimento global, devido à emissão de metano ruminal e, em menor proporção, à emissão de metano pelos dejetos. Outra preocupação é a correta destinação dos resíduos agroindustriais. O resíduo úmido de cervejaria é considerado tão poluidor quanto os dejetos animais. Desta forma, é importante que este subproduto tenha destino correto e uma opção é o uso na alimentação animal. O resíduo úmido de cervejaria tem se mostrado um importante substituto para forragens e/ou grãos na dieta de ruminantes. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de produção de metano de bovinos alimentados com dietas que continham diferentes níveis de inclusão de resíduo úmido de cervejaria (RUC), em substituição ao volumoso da dieta, cujas doses foram: 0, 20, 25 e 30% em porcentagem de massa seca. Foram utilizados quatro bovinos machos, castrados, portadores de cânula ruminal, distribuídos em delineamento quadrado latino (4x4), em quatro períodos experimentais de 21 dias cada (14 dias de adaptação e 7 dias de coleta de dados). Na última semana de cada período, coletaram-se dejetos e líquido ruminal dos animais. Com os dejetos coletados, realizaram-se ensaios de biodigestão anaeróbia, no período de 120 dias, nos quais foram avaliados a remoção de sólidos totais e voláteis, a remoção da demanda química de oxigênio solúvel, a produção diária e acumulada de gás metano, a produção de ácidos graxos voláteis (lático, acético, propiônico e butírico), a relação acidez/alcalinidade e o pH dos reatores. Em relação ao líquido ruminal, foram realizados testes de 96 horas, em laboratório, para verificar a influência da inclusão de RUC na produção de gás metano e ácidos graxos voláteis no rúmen. Para a avaliação estatística do processo, utilizaram-se curvas de produção acumulada de metano, ajustadas segundo modelo de Gompertz modificado. O teste de Tukey foi adotado para comparação das médias, com nível de significância de 5%. Com os dados obtidos, conclui-se que a inclusão de resíduo úmido de cervejaria teve influência na produção de metano nesses animais; houve efeito de tratamento e período para a produção acumulada de metano (L). O tratamento com maior inclusão de resíduo úmido de cervejaria apresentou maior potencial de produção de metano nos dejetos; a inclusão de RUC não alterou o perfil de produção de ácidos graxos voláteis no rúmen; a produção acumulada de metano (mL) do líquido ruminal foi influenciada pela inclusão de resíduo úmido de cervejaria à dieta. Todavia, a menor produção ocorreu com o aumento do fornecimento de resíduo úmido de cervejaria. O modelo de Gompertz modificado apresentou bom ajuste aos dados de produção de gás metano. Logo, o resíduo úmido de cervejaria pode ser considerado alimento alternativo para substituir a silagem de milho, em até 30% (MS), uma vez que diminui a produção de metano no rúmen (benefício ambiental) e aumenta a produção de metano nos dejetos (benefício energético e econômico).