Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-05-06Bitstream added on 2014-06-13T20:45:16Z : No. of bitstreams: 1 silva_aa_dr_jabo.pdf: 637049 bytes, checksum: 5ae6ccd522ca36efab6ebab2ca5ea62e (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Sansuy S.A. Industria de Plasticos / Universidade Federal de Uberlandia / A necessidade de ampliação de atitudes que levam o meio rural a buscar a sustentabilidade e a implantação do uso da biodigestão anaeróbia tem sido incentivada por se tratar de um mecanismo de desenvolvimento limpo que alia a importância do tratamento dos resíduos agropecuários (dejetos), geração de energia (biogás) e biofertilizante. Desenvolveu-se um estudo em que se focou a hipótese que a implantação de sistema de tratamento de dejetos, com o uso de biodigestor anaeróbio e o aproveitamento dos seus produtos, o biofertilizante, poderia substituir a adubação mineral nitrogenada de cobertura no cultivo de forrageiras e que essa prática poderia reduzir o custo de adubação e promover ganhos adicionais com a geração de energia elétrica e ganhos ambientais, com a redução de emissão de metano e produção do biogás. Utilizou-se como ferramenta para embasar a hipótese três cultivos de forrageira, um de sorgo e dois de milho. Observou-se que a aplicação de biofertilizante e composto bovino não promoveram aumentos significativos na produtividade das culturas. Paralelamente desenvolveu-se a implantação de um biodigestor de manta de PVC flexível que serviu de parâmetros para a simulação da viabilidade econômica de um sistema de criação de bovino para 100 vacas leiteiras e um sistema de criação de suínos de ciclo completo para 500 matrizes. Conclui-se que projetos que contemplam o princípio da interdisciplinaridade podem auxiliar de maneira mais efetiva na tomada de decisão de implantação de soluções ambientalmente corretas que podem ser também economicamente viáveis. / Because of the need for expansion of attitudes that lead to rural areas to seek sustainability. The introduction of the use of anaerobic digestion has been encouraged by the case of a clean development mechanism that combines the importance of processing of agricultural waste (manure), generation of energy (biogas) and biofertilizer. Has developed a study that focused on the hypothesis that the deployment system for the treatment of waste using anaerobic biodigest and use products, the biofertilizer, could replace mineral nitrogen fertilization in coverage the cultivation of fodder and that this practice could reduce the cost of fertilizer and promote additional gains in the generation of electric energy and environmental gains, such as reducing the emission of methane. It was used as a tool for the hypothesis based three of forage crops, one the sorghum and two maize. It was observed that the application of biofertilizer and compost cattle did not promote significant increases in productivity of crops. Developed in parallel to implement a blanket biodigest of flexible PVC that served as parameters for the simulation of the economic viability of a system for creating and veal to 100 dairy cows and a pig breeding cycle of full matrix for 500. It is concluded that projects that include the principle of interdisciplinarity can assist more effectively in decision making for the deployment of environmentally correct solutions that can be economically viable.

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%.

Made available in DSpace on 2016-12-08T15:50:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGMS14DA022.pdf: 1661890 bytes, checksum: 3147ca0fadcd842b04a10dab73754a64 (MD5) Previous issue date: 2014-05-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The total content of phosphorus (P) is distributed in the soil forms with different degrees of lability, being the distribution of the forms affected by type soils and soil manegement. The work consisted of three studies, being that the first study quantified the stock of the forms of inorganic and organic P in the surface horizon and in 42 profiles soil of six orders in the Santa Catarina State. After collection, the samples were subjected to chemical fractionation of P Hedley. The soils most weathered had higher stock of P total, while the soils less weathered showed higher levels of labile organic P. In the second study was conducted fractionation analysis of P and P nuclear magnetic resonance (NMR) in soil agroecosystems with high organic matter content. The areas were evaluated in apple orchard, native grass and pine plantation. The results of chemical fractionation and NMR of P, showed that the conversion of natural ecosystems to areas cultivated altered the distribution of P forms in soil, where the fractions organic were reduced in culture without the addition of phosphate fertilizer systems. The third study involved the assessment of forms of P in soils with different clay contents that subjected the applications of liquid swine manure. Soil samples were collected in three regions of Santa Catarina State and subjected to chemical fractionation of P. The results showed that the addition of liquid swine manure for long term increased the content of all forms of P evaluated by fractionation, mainly in inorganic forms, with more accumulated in the topsoil. In soils with sandy texture there accumulation of labile P, and in soils clay there accumulation the of forms lower lability / O conteúdo total de fósforo (P) do solo é distribuido em formas com diferentes graus de labilidade. A distribuição das formas de P podem ser afetadas pelo tipo de solo e o manejo adotado durante seu uso. O trabalho foi composto de três estudos. O primeiro estudo quantificou o estoque das formas de P inorgânicas e orgânicas no horizonte superficial e nos perfis de 42 solos de seis ordens no Estado de Santa Catarina (SC). Após a coleta, as amostras foram submetidas ao fracionamento químico de P de Hedley. No segundo estudo foi realizado o fracionamento químico de P e análise de ressonância magnética nuclear de P (RMN) em amostras de solo de áreas de pomar de maçieira, campo nativo e florestamento de pinus com alto teor de matéria orgânica. O terceiro estudo consistiu na avaliação das formas de P em solos com diferentes teores de argila que foram submetidos a aplicações de dejetos líquidos de suínos. As amostras de solo foram coletadas em três regiões do Estado de SC e submetidas ao fracionamento químico de P. No estudo 1 os solos mais intemperizados apresentaram maiores estoque de P total enquanto os solos menos intemperizados apresentaram maiores teores de P lábil e P orgânico. No segundo estudo os resultados do fracionamento químico e RMN de P mostraram que a conversão de ecossistemas naturais em áreas cultivadas alterou a distribuição das formas de P no solo, onde as frações orgânicas foram reduzidas em sistemas de cultivo sem a adição de fertilizantes fosfatados. Os resultados do terceiro estudo mostraram que a adição de dejetos líquidos de suínos por longo prazo aumentou o teor em todas as formas de P avaliadas pelo fracionamento, principalmente em formas inorgânicas, sendo mais acumulado na camada superficial do solo. Nos solos com textura arenosa houve acúmulo de P principalmente nas frações lábeis e em solos de textura argilosa houve acúmulo de P principalmente em formas de menor labilidade

The swine and cattle activities are of great economic and social importance in Brazil in the southern region, but generate of large volumes of waste, that when applied to the soil can be mineralized and part of the nutrients released can be absorbed by plants or transferred by runoff or percolation. The aimed of this study was to evaluate the rate of mineralization, availability and transferences of nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium (K) for the solution runoff and percolation in the profile in a Sandy Typic Hapludalf under application of nutrient sources. Two experiments were carried out at the Federal University of Santa Maria (UFSM), in Santa Maria (RS). For the experiment 1, soil samples of a Sandy Typic Hapludalf were collected in October 2010, prepared and carried the following treatments: soil, soil + pig slurry, soil + deep-litter; soil + cattle slurry and soil + mineral fertilizer. These soils were incubated during 0, 20, 35, 58, 73 and 123 days and then, samples were collected and submitted to analysis of mineral-N (N-NH4 + e N-NO3 -), P extracted by exchanged anion resin and K by exchanged cation resin. The experiment 2 was installed in 2004, at the experimental area of the Department of Soils of UFSM. The treatments were: control, pig slurry, deeplitter, cattle slurry and mineral fertilizer. Each source of manure has been applied to provide the N demand of corn (Zea mays L.) and oat (Avena strigosa Schreb.). From May 2010 to February 2011, samples of runoff and percolated in the profile solution were collected; the volume was measured and the content mineral- N (N-NH4 + e N-NO3 -), P e K in the solution was analyzed. The highest rate of N mineralization occurred in soil under the application of pig slurry and increased availability of P and K was observed with the application of litter of pigs. The greatest transfer of N, P and K occurred in the soil under the application of deeplitter / A suinocultura e a bovinocultura são atividades de grande importância econômica e social na região sul do Brasil, mas geram grande volume de dejetos, que quando aplicados ao solo podem ser mineralizados e parte dos nutrientes liberados podem ser absorvidos pelas plantas ou transferidos por escoamento superficial ou percolação. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a taxa de mineralização, a disponibilidade e a transferência de nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K) pela solução escoada na superfície do solo e percolada no perfil do solo, em um Argissolo Vermelho submetido à aplicação de fontes minerais e orgânicas de nutrientes. Foram conduzidos dois experimentos na Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), em Santa Maria (RS). No experimento 1, para avaliação da disponibilidade de nutrientes no solo, amostras de um Argissolo Vermelho foram coletadas em outubro de 2010, preparadas e aplicados os seguintes tratamentos: solo; solo + dejetos líquidos de suínos; solo + cama sobreposta de suínos; solo + dejetos líquidos de bovinos e solo + adubação mineral. As amostras foram incubadas por 0, 20, 35, 58, 73 e 123 dias, coletadas e submetidas à análise de N-mineral (N-NH4 + e N-NO3 -), de P extraído pela Resina Trocadora de Ânions (RTA) e de K pela Resina Trocadora de Cátions (RTC). No experimento 2, para a avaliação das transferências de nutrientes foi instalado em 2004 na área experimental do Departamento de Solos da UFSM os tratamentos: testemunha, dejetos líquidos de suínos, cama sobreposta de suínos, dejetos líquidos de bovinos e adubação mineral. Cada fonte de nutriente foi aplicada para fornecer a demanda de N do milho e da aveia preta. Entre os meses de maio de 2010 a fevereiro de 2011 foram coletadas amostras da solução escoada na superfície do solo e percolada no perfil e, em seguida foi quantificado o volume e, logo depois foi analisado os teores de N mineral (N-NH4 + e N-NO3 -), P e K na solução. A maior taxa de mineralização de N aconteceu no solo submetido à aplicação de dejetos líquidos de suínos e a maior disponibilidade de P e K foi observada com a aplicação de cama sobreposta de suínos. As maiores transferências de N, P e K ocorreram no solo submetido à aplicação de cama sobreposta de suínos.

Emission of greenhouse effect gases due to the agricultural use of the dejections of animals as fertilizers, as well as the mineralization of the carbon of those materials in the soil healthy aspects are still relatively a little studied in Brazil. This work was accomplished to evaluate: 1) the annual emission of nitrous oxide with the use, in the corn, of mineral and organic manuring (pig and cattle slurry and pig deep-bedding); 2) the mineralization of the carbon of pig slurry and of the corn straw, with and without incorporation to the soil. For that two experiments were driven in field conditions, in the period of October of 2007 to September of 2008, in the experimental area of the Departamento de Solos da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) in typic Hapludalf soil. In the first, it was evaluated the emission of N2O periodically for 342 days in the following treatments: T1: without dejections (control); T2: pig slurry in single application; T3: pig deep-bedding; T4: pig deep-bedding + urea; T5: cattle slurry; T6: pig slurry in parceled out application; T7: without slurry and with mineral fertilizer (NPK) recommended to the corn. Approximately 2/3 of the annual emission of N2O happened during the first 15 days after the application of the organic materials, and all of them provoked increase in the emission of N2O in relation to the control treatment, without use of fertilizers and also in relation to the treatment with the use of N-urea. With the parceled out application of the pig slurry the emission of N2O was inferior to the single application. At the end of approximately one year the factor of emission of N2O in the treatments with application of organic residues varied of 2.1% of applied N with the cattle slurry to 3.4% of applied N with the pig slurry. In the second experiment the effect of the addition of pig slurry was evaluated on the decomposition of corn straw, with and without incorporation to the soil. For such, the continuous C-CO2 emission was quantified for a period of 158 days in the following treatments: T1: soil without mobilization, T2: mobilized soil, T3: pig slurry in soil surface, T4: pig slurry incorporated, T5: corn straw in surface, T6: incorporate straw, T7: straw + pig slurry in surface and T8: straw + incorporate pig slurry. The incorporation of the corn straw to the soil favored the C mineralization of the straw while in the pig slurry his maintenance in the soil surface favored the C mineralization. The application of pig slurry increased the mineralization straw C in surface in 12% (320 kg ha-1 of added C) and of the incorporate straw in 1.3% (34 kg ha-1 of added C). / A emissão de gases de efeito estufa decorrente do uso agrícola dos dejetos de animais como fertilizantes, bem como a mineralização do carbono desses materiais no solo são aspectos ainda relativamente pouco estudados no Brasil. Este trabalho foi realizado para avaliar: 1) a emissão anual de óxido nitroso com o uso, no milho, de adubação mineral e orgânica (dejetos líquidos de suínos e de bovinos e cama sobreposta de suínos); 2) a mineralização do carbono dos dejetos líquidos de suínos e da palha de milho, com e sem incorporação ao solo. Para isso foram conduzidos dois experimentos em condições de campo, no período de outubro de 2007 a setembro de 2008, na área experimental do Departamento de Solos da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) em um Argissolo Vermelho distrófico arênico. No primeiro, avaliou-se periodicamente a emissão de N2O durante 342 dias nos seguintes tratamentos: T1: sem dejetos (testemunha); T2: dejetos líquidos de suínos em aplicação única; T3: cama sobreposta de suínos; T4: cama sobreposta + uréia; T5: dejetos líquidos de bovinos; T6: dejetos líquidos de suínos em aplicação parcelada; T7: sem dejetos e com adubação mineral (NPK) recomendada ao milho. Aproximadamente 2/3 da emissão anual de N2O ocorreu durante os primeiros 15 dias após a aplicação dos materiais orgânicos, sendo que todos eles provocaram aumento na emissão de N2O em relação ao tratamento testemunha, sem uso de fertilizantes e também em relação ao tratamento com o uso de N-uréia. Com a aplicação parcelada dos dejetos de suínos a emissão de N2O foi inferior à aplicação dos dejetos em dose única. Ao final de aproximadamente um ano o fator de emissão de N2O nos tratamentos com aplicação de resíduos orgânicos variou de 2,1 % do N aplicado com os dejetos líquidos de bovinos a 3,4 % do N aplicado com os dejetos líquidos de suínos. No segundo experimento foi avaliado o efeito da adição de dejetos sobre a decomposição de palha de milho, com e sem incorporação ao solo. Para tal, foi quantificada a emissão contínua de C-CO2 por um período de 158 dias nos seguintes tratamentos: T1: solo sem mobilização, T2: solo mobilizado, T3: dejetos líquidos de suínos em superfície, T4: dejetos incorporados, T5: palha de milho em superfície, T6: palha incorporada, T7: palha + dejetos em superfície e T8: palha + dejetos incorporados. A incorporação da palha de milho ao solo favoreceu a mineralização do C da palha enquanto nos dejetos de suínos a sua manutenção na superfície do solo favoreceu a mineralização do C. A aplicação de dejetos líquidos de suínos aumentou a mineralização do C da palha em superfície em 12% (320 kg ha-1 do C adicionado) e da palha incorporada em 1,3% (34 kg ha-1 do C adicionado).