Orientador: Edson Luiz Mendes Coutinho / Banca: Takashi Muraoka / Banca: Paulo Sérgio Pavinato / Banca: Carolina Fernandes / Banca: José Eduardo Corá / Resumo: O uso de resíduos orgânicos como adubo podem ocasionar melhorias nos atributos químicos e físicos do solo, uma vez que esses resíduos possuem quantidades significativas de nutrientes, principalmente N, e, altos teores de C orgânico. Em geral, a disponibilidade de N destes resíduos para o solo é menor quando comparada com fertilizantes sintéticos, devido à forma que o N se encontra ligado nesses adubos. Portanto, há necessidade de se fazer estudos que possam estimar a mineralização de N e o tempo de ocorrência dessas reações, auxiliando numa recomendação adequada desses resíduos como fertilizantes. Assim, objetivou-se com este trabalho avaliar (I) em condições de laboratório, mineralização de levedura seca inativa da cana-de-açúcar (LSIC), esterco de galinha (EG), esterco de bovino em confinamento curral (EB) e biossólido (BS) no solo e (II) em condições de campo, a eficiência da levedura em comparação com fertilizantes minerais na cultura do milho, para tanto, foram conduzidos dois experimentos. O primeiro foi realizado em condições controladas de laboratório com delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial 5 x 3 x 2, com três repetições e 10 períodos de amostragem. Portanto, foram instaladas 900 unidades experimentais para permitir amostragem destrutiva no final de cada período. Os tratamentos foram constituídos de quatro resíduos orgânicos (EB, EG, LSIC e BS) e controle (solo), três níveis de umidades do solo (15, 45 e 85% da máxima capacidade de retenção de água do solo) e duas condições de correção da acidez do solo (sem correção e corrigida para atingir uma saturação por bases de 70%). A cinética de liberação de N para as diferentes fontes de N foram determinadas medindo conteúdo de amônio e nitrato, periodicamente, ao longo de 16 semanas. As frações de mineralização do N orgânico dos resíduos (FNmin), foram maior na ... / Abstract: The use of organic waste as fertilizer may cause improvement in chemical and physical soil properties, as these residues have significant amounts of nutrients, especially N, and high organic carbon content. In general, the availability of these C residues to the ground is smaller as compared with synthetic fertilizers, because of the way that N is connected to these fertilizers. Therefore, there is the necessity studies in order to estimate the mineralization of N and the time these reactions occur, assisting a suitable recommendation of this waste as fertilizer. Thus, the aim of this work was to evaluate (I) under laboratory conditions, inactive dry yeast mineralization of sugarcane (ULCI), chicken manure (EG), cattle manure in corral confinement (EB) and biosolids (BS) in soil and (II) under field conditions, yeast efficiency compared with mineral fertilizers in maize, therefore, two experiments were conducted. The first was conducted in controlled laboratory conditions in a completely randomized design in a 5 x 3 x 2 factorial, with three replications and 10 sampling periods. Therefore, experimental units 900 were installed to allow destructive sampling at the end of each period. The treatments consisted of four organic waste (EB, EG, ULCI and BS) and control (soil), three levels of soil moisture (15, 45 and 85% of maximum soil water holding capacity) and two conditions soil acidity improvement (uncorrected and corrected to reach a saturation basis of 70%). The kinetics of N release from the different nitrogen sources were determined by measuring ammonium and nitrate content periodically over 16 weeks. The organic N mineralization of waste fractions (FNmin) increased in the order: LISC (18-80%)> EG (27-70%)> EC (12-51%)> LE (5-26%). The increase of soil moisture improved the N mineralization in both limed soils as well as in the uncorrected for all wastes. The soil correction provided greater mineralization and nitrification in ... / Doutor

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A total of 30 fungal fruiting bodies were collected from decaying plant materials (barks and litter) from the wild based on morphological variations. Nine of these fungi purified to monoaxenic cultures were included in the present study and also a type strain Ganoderma lucidum ATCC- 32471. These fungi were screened for lignocellulolytic activities, five of these organisms produced ligninolytic enzymes when exposed to two different concentrations of guaiacol (0.02% and 0.2%) on two different media (MEA and PDA). All ten fungal isolates screened for cellulolytic activity were positive for the production of the cellulase enzyme. The fungal isolates were characterised using morphological and molecular methods. Molecular characterization using ITS1 and ITS4 primers was able to identify these fungal isolates to degrees of accuracy ranging from 98% to 100%. The phylogenetic and lineage analysis showed that the species varied amongst phylum Basidiomycota, Ascomycota and early diverging fungal lineages Mucormycotina. Both monocultures and dual cultures of these 10 fungal species were cultivated for the purpose of spectrophotometrically quantifying and evaluating enzyme production on agricultural waste residues; corn cob, sugar cane bagasse and wheat straw. A pattern of antagonistic invasion interaction was identified to demonstrate increased enzyme production on dual cultures. Four of these fungal species, Trichoderma sp. KN10, Rhizopus microsporus KN2, Fomitopsis sp. KN1 and Coriolopsis sp. KN6 demonstrated tendencies of invasion and replacement in co-cultures. The fungi and their dual cultures showed varying levels of enzyme production. Analysis of mean showed dual culture interactions involving KN10 with values for MnP production approximately at 1.46U/ml compared to monoculture of 0.06U/ml. Further, dual laccase values approximately at 0.09U/ml compared to monocultures of 0.05U/ml. Overall the highest enzyme activity was observed using wheat straw. This study demonstrated and proved that agricultural waste residues can be used for lignocellulytic enzyme production and that antagonistic invasion by some fungi (in particular Trichoderma sp. KN10) in co-cultures can increase production of one or more of the three enzyme laccase, lignin peroxidase and manganese peroxidase. / Environmental Sciences / Ph. D. (Environmental Science)

Land application of wood ash is becoming more appealing, as a disposable alternative, to landfilling options. It is estimated that 110,000 tonnes of wood ash is produced annually in Alberta by cogeneration systems, a large percentage produced in Central and Peace River Regions of Alberta. Alkaline (pH-13) properties and nutrient content of wood ash provides an alternative for the acidic and nutrient deficient soils within these regions. The objective of this field study was to determine the effect wood ash applications would have under field conditions on: the chemical and physical properties of soils; barley dry matter production; grain and seed yield of barley and canola; and the nutrient and metal uptake by crop tissue. Ash applications significantly increased dry matter and seed yield, improved crop nutrient quality, increased soil pH and improved soil nutrient availability, while not infringing on any environmental regulations. / xxiii, 142 leaves : ill. ; 28 cm.

CNPq; CAPES / Considerando produção de aves de corte é uma atividade de extrema importância para o Brasil e para a Região Sudoeste do Paraná, sendo esta geradora de grande quantidade de resíduos, como a cama de aviário de frango de corte, tendo como principal destino o uso como fertilizante orgânico. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de crescentes doses de cama de aviário de frango de corte em comparação a adubação mineral no rendimento de milho, seu efeito residual na produção de matéria seca da aveia avaliando e nos atributos químicos do solo. O delineamento experimental foi realizado em blocos completamente ao acaso. O experimento foi dividido em parcelas, onde foram aplicadas doses de cama de aviário, sendo: 0; 4,5; 9; 13,5 t ha-1 de matéria seca de cama de aviário de frango de corte sendo a adubação mineral recomendada para a cultura do milho (100 kg ha-1 de P2O5, 100 kg ha-1 de K2O e 200 kg ha-1 de N) a fim de comparação com a adubação orgânica. Foram avaliados os componentes de rendimento do milho (grãos por espiga, massa de mil grãos, rendimento de grãos). A semeadura da aveia ocorreu sob o efeito residual da adubação aplicada na cultura de verão antecessora como forma de avaliar o desenvolvimento da gramínea no período de inverno. A amostragem do solo para as análises químicas de fertilidade foi realizada no início do primeiro ano de implantação do experimento (2012) e no último ano (2015). Em cada local, foi coletada uma amostra de solo, nas camadas de 0-5, 5-10 e 10-20 cm de profundidade. A aplicação da adubação orgânica mostrou-se eficiente na produção de milho. O rendimento de grãos apresentou efeito linear à aplicação de crescentes doses de cama de aviário de frango de corte. A aplicação de 9 t ha-1 de cama de aviário de frango de corte proporcionou rendimento semelhante ao uso da adubação mineral, maior número de grãos por espiga e massa de mil grãos. A adubação orgânica aumentou valores de pH, fósforo e CTC. / Considering the production of cut birds is an extremely important activity for Brazil and for the Southwest Region of Paraná, which generates a large amount of residues, such as poultry litter, with the main destination being the use as fertilizer organic. The objective of this work was to evaluate the effect of increasing doses of poultry broiler litter compared to mineral fertilization on maize yield, its residual effect on oat dry matter production and on soil chemical attributes. The experimental design was completely randomized blocks. The experiment was divided in plots, where we applied doses of aviary bed, being: 0; 4, 5; 9; 13.5 t ha-1 of broiler poultry bed dry matter being the recommended mineral fertilizer for corn (100 kg ha-1 P2O5, 100 kg ha-1 K2O and 200 kg ha-1 of N) for comparison with organic fertilization. The yield components of corn (grain per ear, mass of a thousand grains, yield of grains) were evaluated. The sowing of oats occurred under the residual effect of the fertilization applied in the predecessor summer crop as a way to evaluate the development of the grass in the winter period. Soil sampling for chemical fertility analyzes was performed at the beginning of the first year of the experiment (2012) and in the last year (2015). At each site, a soil sample was collected, in the 0-5, 5-10 and 10-20 cm depth layers. The application of organic fertilization was efficient in maize production. The yield of grains presented a linear effect to the application of increasing doses of poultry litter. The application of 9 t ha-1 of broiler poultry litter provided yield similar to the use of mineral fertilizer, higher number of grains per ear and mass of one thousand grains. There was a residual effect of poultry litter levels applied to maize on oat yield and this organic fertilization improved soil chemical properties, mainly pH, phosphorus and CTC.

Ao abordar o tema contaminação ambiental, logo se recorda a quantidade de resíduos domésticos e urbanos, que são gerados nas cidades e metrópoles, os quais muitas vezes não recebem nenhum tipo de tratamento. Porém, problemas de contaminação ambiental também estão vinculados à agricultura, onde são gerados resíduos orgânicos com elevados potenciais poluidores. Dessa forma, o projeto objetivou estudar o processo de codigestão anaeróbia de dejetos bovinos e suínos oriundos de sistemas de produção de suínos e atividade pecuária leiteira, como alternativa para tratamento destes tipos de matrizes, além de investigar a eficiência do biofertilizante produzido a partir das matrizes de resíduos em cultura de milho. Para isso, se coletaram amostras de dejetos de bovinos e suínos para caracterização e posterior utilização nos ensaios com tratamentos diferentes. Na sequência se fez a preparação das amostras para os ensaios utilizando-se de inoculos diferenciados (in natura, inoculo da rede de saneamento básico e inoculo isolado de dejeto bovino) com o propósito de avaliar a degradação dos dejetos via codigestão anaeróbia. Em cada ensaio citado se fizeram vinte tratamentos, via planejamento fatorial 2³, com seis pontos centrais, sendo as variáveis de entrada: tempo, fração de sólidos e razão de mistura; e as variáveis respostas (dependentes): pH, razão AV/AL, umidade, série de sólidos, razão SV/ST, redução de sólidos totais, DQO, redução de DQO, nitrogênio total, fósforo e potássio. Fez-se depois o estudo cinético do processo, se utilizando do ensaio in natura com proporção de mistura de 75% em dejeto suíno e 25% em dejeto bovino, com fração de sólidos de 8,9%, mediante Teste de Tukey. Após a estabilização da biomassa utilizada, fez-se a aplicação do biofertilizante em cultura de milho, comparando-se com fertilizante comercial (ureia), verificando-se o crescimento e desenvolvimento desta cultura. No planejamento fatorial se concluiu mediante análise de Tukey e considerando a importância de cada variável resposta que o ensaio in natura apresentou as melhores condições operacionais, pois se teve o maior número de variáveis respostas sendo consideradas satisfatórias, como razão AV/AL, razão SV/ST e redução da DQO. Observou-se durante o estudo cinético que a biomassa apresentou estabilização próxima aos vinte dias de tratamento, indicando a degradação orgânica dos dejetos em codigestão e produção de biofertilizante, o qual é mais estável e menos poluente ao ambiente, sendo utilizado como opção no processo de fertilização de culturas agrícolas como o milho. No que diz respeito à utilização do biofertilizante (40 kg.ha-1), notou-se semelhança deste se comparado à ureia (40 kg.ha-1) para o cultivo de milho, podendo ser uma alternativa interessante de destinação dos dejetos, diminuindo a poluição ambiental causada pelo manejo inadequado. / When discussing environmental contamination, just remember the amount of domestic and urban waste that are generated in towns and cities, which often do not receive any treatment. However, problems of environmental contamination are linked to agriculture, where organic waste with high potential polluters is generated. This way, the project had the objective of studying the anaerobic codigestion process of cattle and pig waste from the swine production systems and dairy farming activity, as an alternative to the treatment of these kinds of matrices, as well as to investigate the efficiency of biofertilizer matrices produced from the waste in cultured maize. For this, samples of manure from cattle and pigs were collected for characterization and subsequent use in the tests with different treatments. Then, the preparation of samples for the tests using the different inocula were made (in natura, inoculum of sanitation and inoculum isolated from bovine manure), in order to evaluate the degradation of waste via anaerobic codigestão. In each test mentioned twenty treatments were made, via 2³ factorial design with six central points, where the input variables: time, fraction of solids and mixing ratio; and the response variables (dependent): pH, ratio AV/AL, moisture, solids, ratio SV/ST, reduction of total solids, COD, reduction of COD, total nitrogen, phosphorus and potassium. It was made after the kinetic study of the process, using the test in natura mix ratio of 75% in swine manure and 25% in cattle manure with solid fraction of 8.9% by the Tukey test. After stabilization of the biomass used, there was the application of biofertilizers in crop maize compared with commercial fertilizer (urea), verifying the growth and development of this culture. In factorial design was completed by Tukey analysis and considering the importance of each variable response that the test in natura presented the best operating conditions, because it had the largest number of variable responses being considered satisfactory ratio as AV / AL, ratio SV / ST and COD reduction. It was observed during the kinetic study that biomass showed stabilization next to twenty days of treatment, indicating the degradation of organic waste in codigestão and biofertilizer production, which is more stable and less polluting to the environment, being used as an option in process fertilization of agricultural crops such as maize. Regarding the use of biofertilizers (40 kg.ha-1), this similarity was noted compared to urea (40 kg.ha-1) for the cultivation of maize and it may be an interesting alternative for allocation of waste, reducing environmental pollution caused by improper handling.

Ao abordar o tema contaminação ambiental, logo se recorda a quantidade de resíduos domésticos e urbanos, que são gerados nas cidades e metrópoles, os quais muitas vezes não recebem nenhum tipo de tratamento. Porém, problemas de contaminação ambiental também estão vinculados à agricultura, onde são gerados resíduos orgânicos com elevados potenciais poluidores. Dessa forma, o projeto objetivou estudar o processo de codigestão anaeróbia de dejetos bovinos e suínos oriundos de sistemas de produção de suínos e atividade pecuária leiteira, como alternativa para tratamento destes tipos de matrizes, além de investigar a eficiência do biofertilizante produzido a partir das matrizes de resíduos em cultura de milho. Para isso, se coletaram amostras de dejetos de bovinos e suínos para caracterização e posterior utilização nos ensaios com tratamentos diferentes. Na sequência se fez a preparação das amostras para os ensaios utilizando-se de inoculos diferenciados (in natura, inoculo da rede de saneamento básico e inoculo isolado de dejeto bovino) com o propósito de avaliar a degradação dos dejetos via codigestão anaeróbia. Em cada ensaio citado se fizeram vinte tratamentos, via planejamento fatorial 2³, com seis pontos centrais, sendo as variáveis de entrada: tempo, fração de sólidos e razão de mistura; e as variáveis respostas (dependentes): pH, razão AV/AL, umidade, série de sólidos, razão SV/ST, redução de sólidos totais, DQO, redução de DQO, nitrogênio total, fósforo e potássio. Fez-se depois o estudo cinético do processo, se utilizando do ensaio in natura com proporção de mistura de 75% em dejeto suíno e 25% em dejeto bovino, com fração de sólidos de 8,9%, mediante Teste de Tukey. Após a estabilização da biomassa utilizada, fez-se a aplicação do biofertilizante em cultura de milho, comparando-se com fertilizante comercial (ureia), verificando-se o crescimento e desenvolvimento desta cultura. No planejamento fatorial se concluiu mediante análise de Tukey e considerando a importância de cada variável resposta que o ensaio in natura apresentou as melhores condições operacionais, pois se teve o maior número de variáveis respostas sendo consideradas satisfatórias, como razão AV/AL, razão SV/ST e redução da DQO. Observou-se durante o estudo cinético que a biomassa apresentou estabilização próxima aos vinte dias de tratamento, indicando a degradação orgânica dos dejetos em codigestão e produção de biofertilizante, o qual é mais estável e menos poluente ao ambiente, sendo utilizado como opção no processo de fertilização de culturas agrícolas como o milho. No que diz respeito à utilização do biofertilizante (40 kg.ha-1), notou-se semelhança deste se comparado à ureia (40 kg.ha-1) para o cultivo de milho, podendo ser uma alternativa interessante de destinação dos dejetos, diminuindo a poluição ambiental causada pelo manejo inadequado. / When discussing environmental contamination, just remember the amount of domestic and urban waste that are generated in towns and cities, which often do not receive any treatment. However, problems of environmental contamination are linked to agriculture, where organic waste with high potential polluters is generated. This way, the project had the objective of studying the anaerobic codigestion process of cattle and pig waste from the swine production systems and dairy farming activity, as an alternative to the treatment of these kinds of matrices, as well as to investigate the efficiency of biofertilizer matrices produced from the waste in cultured maize. For this, samples of manure from cattle and pigs were collected for characterization and subsequent use in the tests with different treatments. Then, the preparation of samples for the tests using the different inocula were made (in natura, inoculum of sanitation and inoculum isolated from bovine manure), in order to evaluate the degradation of waste via anaerobic codigestão. In each test mentioned twenty treatments were made, via 2³ factorial design with six central points, where the input variables: time, fraction of solids and mixing ratio; and the response variables (dependent): pH, ratio AV/AL, moisture, solids, ratio SV/ST, reduction of total solids, COD, reduction of COD, total nitrogen, phosphorus and potassium. It was made after the kinetic study of the process, using the test in natura mix ratio of 75% in swine manure and 25% in cattle manure with solid fraction of 8.9% by the Tukey test. After stabilization of the biomass used, there was the application of biofertilizers in crop maize compared with commercial fertilizer (urea), verifying the growth and development of this culture. In factorial design was completed by Tukey analysis and considering the importance of each variable response that the test in natura presented the best operating conditions, because it had the largest number of variable responses being considered satisfactory ratio as AV / AL, ratio SV / ST and COD reduction. It was observed during the kinetic study that biomass showed stabilization next to twenty days of treatment, indicating the degradation of organic waste in codigestão and biofertilizer production, which is more stable and less polluting to the environment, being used as an option in process fertilization of agricultural crops such as maize. Regarding the use of biofertilizers (40 kg.ha-1), this similarity was noted compared to urea (40 kg.ha-1) for the cultivation of maize and it may be an interesting alternative for allocation of waste, reducing environmental pollution caused by improper handling.

Orientador: Bruno Coraucci Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-23T02:51:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Etto_ThiagoLuiz_M.pdf: 1358242 bytes, checksum: 3752bef8769fe4b8d55034f2bc3589b0 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Devido à crescente preocupação ambiental é esperado um aumento de estações de tratamento de esgoto, e consequentemente dos resíduos por essas gerados. Dentre as formas de destinação final para tal resíduo, destaca-se a incorporação de lodo no solo que atualmente, é regulamentada pela Resolução Conama nº 375 de agosto de 2006 que estabelece os critérios e procedimentos, para aplicação de lodo de esgoto na agricultura. Diversos estudos mostram que a incorporação de lodo na melhora as características físicas e estruturais do solo, além de prover maior quantidade de macro e micronutriente para as plantas que. Atualmente, a incorporação de lodo é calculada com base somente no teor de nitrogênio, sem considerar a quantidade de fósforo a ser incorporada. Apesar desse elemento ser essencial para o desenvolvimento dos vegetais, seu aporte excessivo no meio ambiente pode ocasionar impactos ambientais, especialmente em ambientes aquáticos, onde o elemento provoca a eutrofização. Outro elemento que pode ser acrescido no solo por meio da incorporação de resíduos e pode ser prejudicial às plantas é o sódio. Neste contexto, o presente trabalho se propôs a avaliar as alterações na dinâmica do fósforo e do sódio em solos que receberam a aplicação de lodo de tanque séptica na quantidade 0,0M, 1,0N, 2,0N e 3,0N, correspondente em massa a 0, 2, 4 e 6%, respectivamente. De acordo com os resultados obtidos, a incorporação de lodo de tanque séptico provocou o incremento da capacidade máxima de adsorção até um limitante que possivelmente é dado pela saturação dos sítios de adsorção. Foi constatado também que a incorporação do lodo aumenta a fração mais biodisponível de fósforo. Quanto ao sódio, seus teores foram acrescidos significativamente, todavia, os valores do percentual de sódio trocável - PST e a razão de adsorção de sódio - RAS se manteve. Assim, o trabalho conclui que a incorporação de lodo de tanque séptico é interessante, uma vez que contribui para a melhoria da fertilidade do solo, em especial, a disponibilidade de fósforo para as culturas, e, apesar de aumentar o sódio trocável, pode não alterar a PST e a RAS / Abstract: Due to growing environmental concern is expected a sewage treatment plants, increase and consequently solid waste generated by them. Among the forms of disposal for such waste, highlights the incorporation of sludge in soil that is currently regulated by CONAMA Resolution 375 of August 2006 establishing criteria and procedures for application of sewage sludge in agriculture. Several studies show that the incorporation of slime improves the physical and structural characteristics of soil, and provide large quantity of macro-and micro-nutrient for plants. Currently, the incorporation of sludge is calculated based only on the content of nitrogen, without regarding the amount of phosphorus being incorporated. Although this element is essential to plants development, their contribution to excessive environmental impacts can especially result in aquatic environments, where the element causes eutrophication. Another element may be added into the soil through the incorporation of residues and may be harmful to plants is sodium. In this context, the present work aimed to evaluate the changes in the dynamics of phosphorus and sodium in soils which was amended with the application of septic tank sludge amount in 0.0 N, 1.0 N, 2.0 N and 3.0 N, corresponding mass at 2, 4 and 6%, respectively. According to the results, the incorporation of septic tank sludge has caused the increase of the maximum adsorption capacity to a limiter which is possibly given by the saturation of the adsorption sites. It was also found that the incorporation of sludge increases more bioavailable fraction of phosphorus. As the sodium content was significantly increased, however, the values of exchangeable sodium percentage - ESP and sodium adsorption ratio - SAR remained. Thus, the paper concludes that the incorporation of septic tank sludge is interesting, since it contributes to improving the soil fertility, in particular, the availability of phosphorous for crops and, despite increasing the exchangeable sodium cannot change the PST and the RAS / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil