Memoria para optar al Título Profesional de: Ingeniera Agrónoma / Investigaciones recientes han evaluado el uso de gases no convencionales con propiedades únicas que podrían ayudar a disminuir la perecibilidad de los alimentos. El objetivo de esta investigación fue evaluar el efecto de atmósferas enriquecidas con argón (90% Ar + 10% O2), helio (90% He + 10% O2), óxido nitroso (90% N2O + 10% O2) y oxígeno (100% O2) sobre la calidad de germinados de soya conservadas durante 12 días a 5 °C, bajo atmósfera modificada activa en envases plásticos con una permeabilidad de 9000 mL CO2 m-2 d-1 y de 3000 mL O2 m-2 d-1 (San Jorge Packaging, Chile). Los parámetros evaluados fueron tasa respiratoria, producción de etileno, concentración de gases al interior del envase, color, evaluación sensorial, concentración de compuestos fenólicos, capacidad antioxidante, concentración de azúcares y vitamina C. La tasa respiratoria de los germinados de soya presentó valores en un rango de 42,1 a 78,1 mg CO2 kg-1 h-1 el día del procedimiento que luego se redujo por efecto de los gases no convencionales, oscilando en un rango de 20,1 a 27,7 mg CO2 kg-1 h-1 tras 12 días de almacenamiento. En cuanto a la composición gaseosa de los tratamientos con gases no convencionales, hubo un aumento en la concentración de CO2, tras el primer día de almacenamiento presentó valores de 0,4 a 0,6% de CO2 que luego de 12 días de almacenamiento presentó de 1,9 a 4,2% de CO2. Referente a las características sensoriales, las atmósferas lograron mantener los germinados de soya en un nivel aceptable durante toda la conservación, con valores significativamente más altos que el tratamiento aire al día 12. El color no fue afectado por los tratamientos a lo largo de la conservación. Con los resultados obtenidos en este experimento se recomiendan por igual los gases Ar, He, N2O. Ninguno de los gases en evaluación generó sabores extraños. Además, todos los tratamientos mantuvieron la calidad funcional, en tanto a los compuestos fenólicos totales presentaron valores de 1,7 a 3,1 mg EAG g-1 pf, respecto a la capacidad antioxidante tuvo valores de 50,4 a 76,1 mg Trolox g-1 pf. / Recent research has evaluated the use of unconventional gases with unique properties that may help reduce the perishability of food. The objective of this research was to evaluate the effect of argon-enriched atmospheres (90% Ar + 10% O2), helium (90% He + 10% O2), nitrous oxide (90% N2O + 10% O2) and oxygen (100 % O2) on the quality of soybean sprouts stored 12 days at 5 ° C active modified atmosphere in plastic containers with a permeability of 9000 mL CO2 m-2 d-1 and 3000 mL O2 m-2 d-1 (San Jorge Packaging, Chile). The parameters evaluated were respiration rate, ethylene production, concentration of gases into the packages, color, sensory quality, total phenolic compounds, antioxidant capacity, sugars and vitamin C contents. Respiration rate of the bean sprouts have values in a range of 42,1 to 78,1 mg CO2 kg -1 h -1 on the process which is then reduced by the effect of non-conventional gases , oscillating in a range of 20,1 to 27,7 mg CO2 kg -1 h -1 after 12 days of storage. Regarding the gas composition of gases conventional treatments, there was an increased CO2 concentration, after the first day of storage showed levels of 0,4 to 0,6 % CO2 after 12 days of storage showed from 1,9 to 4,2% CO2. Regarding sensory characteristics, atmospheres managed to maintain soybean sprouts at an acceptable level for all conservation, with values significantly higher than air treatment at day 12. The color was not affected by the treatments over conservation. With the results obtained in this experiment are recommended equally gases Ar, He, N2O. None of the gases generated in evaluating flavors. Furthermore, all treatments remained functional quality, while a total phenolic compounds had values of 1,7 to 3,1 mg EAG g- 1 pf, regarding the antioxidant had values from 50,4 to 76,1 mg Trolox g- 1 pf .

Orientador: Edson Tomaz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-26T11:50:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_GaelSilviadaPenarandaLiendo_M.pdf: 1790276 bytes, checksum: 90826b2d5250dff1e3a227a40e99867c (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O Brasil é o maior produtor de cana-de-açúcar do mundo, gerando 671,71 milhões de toneladas por ano, estimados pela Companhia Nacional de Abastecimento¿ CONAB (Safra 2014/2015). É o 2º produtor mundial de etanol, sendo responsável por 20% da produção mundial e 20% das exportações mundiais, o que foi motivado pela expansão das áreas cultivadas e a maior utilização de fertilizantes, entre os quais, o emprego de fertilizantes nitrogenados para aumentar a produtividade. Atualmente, procura-se reduzir as emissões dos gases de efeito estufa (GEE) causadores do aquecimento global, o que justifica o atual esforço internacional na substituição dos combustíveis fósseis por fontes de energia limpa, como o etanol da cana-de-açúcar. Não obstante, o uso de fertilizantes (vinhaça e ureia) é necessário para a produção de etanol de cana, os quais significam aumento na emissão de GEE do sistema, especialmente do óxido nitroso. O Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (IPCC, 2006) apontou que cerca de 1% do fertilizante nitrogenado utilizado em plantações seria emitida à atmosfera na forma de óxido nitroso, mas os fatores propostos parecem ser elevados para condição tropical. A realização deste trabalho teve como objetivo estimar os fatores de emissão do óxido nitroso num canavial a partir do período que vai do plantio a colheita da cultura de cana-de-açúcar, onde foram aplicados fertilizantes como a ureia e resíduos orgânicos como a vinhaça. O experimento foi instalado em cana de primeira soca, executado na fazenda Areão da ESALQ-USP, em Piracicaba ¿ SP, em delineamento em blocos ao acaso com 5 tratamentos (T1:Vinhaça in natura, T2:Vinhaça+ ureia, T3:Vinhaça concentrada, T4:Ureia e T5:Testemunha) e 6 repetições. Câmaras estáticas foram instaladas nas parcelas para monitoramento do óxido nitroso (N2O), sendo realizadas coletas de gases nas câmaras no período de dezembro de 2012 a novembro de 2013. Observou-se maiores fluxos nos 3 primeiros meses após aplicação dos tratamentos para os que receberam vinhaça e N-fertilizante. Os maiores fluxos foram associados à adição de ureia, provavelmente em função da dose de nitrogênio aplicada. No entanto, o fator de emissão do fertilizante (ureia) ficou em 0,18 %, menor do que estimado pelo IPCC. Quando a vinhaça foi aplicada junto com o fertilizante, e com grande quantidade de palha no solo, o fator de emissão chegou a 0,14%. Todavia, o uso da vinhaça concentrada mostrou-se como uma alternativa menos sustentável com um fator de emissão de 0,59 %. Observando em maior detalhe os efeitos na emissão de N2O pela aplicação da vinhaça e fertilizante nitrogenado, houve influência significativa de parâmetros do solo (NO3, C solúvel e umidade). Palavras- chave: Cana de açúcar, Fertilizante, Gás de efeito estufa, Vinhaça / Abstract: Brazil is the biggest producer of sugar cane in the world, generating 671.71 million tons per year, estimation by the National Society of Supply - CONAB (2014/2015 Harvest). The country is the 2nd biggest producer of ethanol, accounting for 20% of world production and 20% of world exports, this was driven by the expansion of cultivated areas and the increased use of fertilizers, among them, the use of nitrogen fertilizers. Currently, there are attempts to reduce emissions of greenhouse gases (GHG) that cause global warming, which explains the current international effort to replace fossil fuels by clean energy sources such as the ethanol from cane sugar. However, the use of fertilizers such as urea and vinasse is required for the production of sugar cane ethanol, which means increased GHG system emission, especially nitrous oxide. The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC, 2006) found out that about 1% of the nitrogen fertilizer used in plantations is emitted to the atmosphere as nitrous oxide, but the proposed factors appear to be higher for tropical condition. This article aimed to estimate the emission factors of nitrous oxide from a cane crop, from the planting to the harvest, where urea and organic waste such as vinassewere applied. The experiment was carried out using cane first leaf, it took place at Areão farm ESALQ-USP, in Piracicaba - SP, in randomized blocks using 5 different treatments (T1: Vinasse in natura, T2: Vinasse + urea, T3: Concentrated vinasse, T4: Urea and T5: Witness) and 6 replications. Static cameras were installed in the parcels for monitoring the nitrous oxide (N2O) gas collections were held in the chambers from December 2012 to November 2013. There were greater flows in the first 3 months after the application ofvinasse and N fertilizer. The largest flows were associated with the addition of urea, probably because of the applied nitrogen rate. However, the fertilizer emission factor (urea) was 0.18%, lower than the estimated by the IPCC. When vinasse was applied with fertilizer, using a big amount of straw in the soil, the emission factor reached 0.14%. However, the use of concentrated vinasse proved to be a less sustainable alternative with a 0.59% emission factor. Observing more deeply the effects of N2O emissions, by the application of vinasse and nitrogen fertilizer, a significant influence on soil parameters was shown (NO3, C soluble and humidity). Key words: Sugarcane, fertilizer, greenhouse gas, Vinasse / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestra em Engenharia Química

Poucos estudos têm avaliado as emissões de óxido nitroso (N2O) e alterações na qualidade biológica de solos sob aplicação de dejetos de animais no Sul do Brasil. A presente pesquisa objetivou avaliar o impacto da aplicação de dejetos líquidos de suínos e de bovinos, e de cama de aviário sobre as emissões de N2O (Estudo I) e em indicadores microbiológicos de um Gleissolo (Estudo II), em comparação à aplicação de uréia e sem aplicação de N (tratamento controle). A aplicação dos dejetos de animais e da uréia foi realizada sobre a palhada dessecada de azevém quando da implantação da cultura do milho, e as doses foram equivalentes a aplicação de 150 kg N ha-1 em todos os tratamentos. As emissões de N2O foram avaliadas, pelo método da câmara estática, durante os sete dias que sucederam a aplicação dos dejetos. A concentração de N2O nas amostras de ar foi analisada por cromatografia gasosa. Os indicadores microbiológicos do solo (0-10 cm) foram avaliados aos 5, 10, 20, 30 e 120 dias após a aplicação dos tratamentos. As taxas de emissão de N2O do solo variaram entre 74 e 2969 μg N m-2 h-1, sendo os menores fluxos verificados nos tratamentos sem aplicação de N (147-186 μg N m-2 h-1) e com uréia (74-201 μg N m-2 h-1). A aplicação dos dejetos de animais promoveu sensível aumento nas emissões de N2O em comparação à uréia, com destaque para os dejetos de suínos que apresentou uma emissão acumulada de 1,7 kg N-N2O ha-1 a qual foi muito superior à observada com dejetos de bovinos (0,93 kg ha-1) e de cama de aviário (1,00 kg ha-1). O efeito das fontes de N nos indicadores microbiológicos do solo ocorreu principalmente logo após a sua aplicação (5 dias) e, de maneira geral, observaram-se aumento do C e N na biomassa microbiana e da atividade das enzimas β- glicosidase e urease. Entretanto, esse efeito foi bastante efêmero e, aos 10 dias após a aplicação dos dejetos de suínos e de bovinos, e da uréia, restringiu-se em média à 63% da magnitude verificada aos 5 dias para o Cmic, e já havia desaparecido totalmente nos indicadores Cmic:Corg e atividade da β-glicosidase. Baseado num índice que integra os diversos indicadores, a cama de aviário promoveu melhores condições para a microbiota do solo em comparação aos demais dejetos. Esse resultado, ao menos em parte, se deveu ao seu efeito mais prolongado sobre a maioria dos indicadores microbiológicos avaliados. Possivelmente a aplicação parcelada pode aumentar a eficiência dos dejetos de suínos no suprimento de N para as culturas, reduzir a emissão de N2O do solo, e apresentar benefícios quanto ao seu efeito na qualidade microbiológica de solos agrícolas. / Few studies have evaluated manure effects on nitrous oxide (N2O) emissions and on microbial attributes of soil in Southern Brazil. This study aimed to evaluate the impact of pig slurry, cattle manure, and poultry manure on N2O emissions and on biological quality indicators of a no-tilled Gleisol, in comparison with urea application and without N application (control treatment). Manures and urea were applied in a rate of 150 kg ha-1 of N on rye-grass straw just before the corn sowing. The static chamber method was used to evaluate soil N2O emissions. Air sampling was performed through the seven days after manure application and the N2O concentration in the samples was analyzed by gas chromatography. The microbial indicators of soil quality were evaluated at 5, 10, 20, 30 and 120 days after manure application. The fluxes of N2O varied from 74 and 2969 μg N m-2 h-1, and the lowest fluxes were verified in the treatments without N application (147 e 186 μg N m-2 h-1) and with urea (74 e 201 μg N m-2 h-1). Manure application promoted a sensible increase on soil N2O emissions in comparison with urea. Pig slurry resulted in the highest accumulated emission of 1.7 kg N-N2O ha-1 that was higher than that observed with cattle manure (0.93 kg N-N2O ha-1) and with poultry manure (1.00 kg NN2O ha-1). The effect of N sources on microbial soil attributes were more intense in the immediate period after application (5 days) and, in general, increased Cand N-microbial biomass and the activities of β-glicosidase and urease enzyme. However, their effects were of short-term and decreased rapidly in the next period. After 10 days of manure application the majority microbial attributes did not showed the beginning effect. A integrative index of the several microbial soil attributes indicated that poultry manure promoted the best soil conditions to microbial in comparison with the other manures and this result was, in part at least, due to the more extended effect on soil microorganisms. In manure-based production systems, the split applications of pig slurry probably it will be favorable to increase the efficiency in N supply to the crops and mitigate the N2O emissions, in addition to be a better option to improve biological quality of agricultural soils.

Poucos estudos têm avaliado as emissões de óxido nitroso (N2O) e alterações na qualidade biológica de solos sob aplicação de dejetos de animais no Sul do Brasil. A presente pesquisa objetivou avaliar o impacto da aplicação de dejetos líquidos de suínos e de bovinos, e de cama de aviário sobre as emissões de N2O (Estudo I) e em indicadores microbiológicos de um Gleissolo (Estudo II), em comparação à aplicação de uréia e sem aplicação de N (tratamento controle). A aplicação dos dejetos de animais e da uréia foi realizada sobre a palhada dessecada de azevém quando da implantação da cultura do milho, e as doses foram equivalentes a aplicação de 150 kg N ha-1 em todos os tratamentos. As emissões de N2O foram avaliadas, pelo método da câmara estática, durante os sete dias que sucederam a aplicação dos dejetos. A concentração de N2O nas amostras de ar foi analisada por cromatografia gasosa. Os indicadores microbiológicos do solo (0-10 cm) foram avaliados aos 5, 10, 20, 30 e 120 dias após a aplicação dos tratamentos. As taxas de emissão de N2O do solo variaram entre 74 e 2969 μg N m-2 h-1, sendo os menores fluxos verificados nos tratamentos sem aplicação de N (147-186 μg N m-2 h-1) e com uréia (74-201 μg N m-2 h-1). A aplicação dos dejetos de animais promoveu sensível aumento nas emissões de N2O em comparação à uréia, com destaque para os dejetos de suínos que apresentou uma emissão acumulada de 1,7 kg N-N2O ha-1 a qual foi muito superior à observada com dejetos de bovinos (0,93 kg ha-1) e de cama de aviário (1,00 kg ha-1). O efeito das fontes de N nos indicadores microbiológicos do solo ocorreu principalmente logo após a sua aplicação (5 dias) e, de maneira geral, observaram-se aumento do C e N na biomassa microbiana e da atividade das enzimas β- glicosidase e urease. Entretanto, esse efeito foi bastante efêmero e, aos 10 dias após a aplicação dos dejetos de suínos e de bovinos, e da uréia, restringiu-se em média à 63% da magnitude verificada aos 5 dias para o Cmic, e já havia desaparecido totalmente nos indicadores Cmic:Corg e atividade da β-glicosidase. Baseado num índice que integra os diversos indicadores, a cama de aviário promoveu melhores condições para a microbiota do solo em comparação aos demais dejetos. Esse resultado, ao menos em parte, se deveu ao seu efeito mais prolongado sobre a maioria dos indicadores microbiológicos avaliados. Possivelmente a aplicação parcelada pode aumentar a eficiência dos dejetos de suínos no suprimento de N para as culturas, reduzir a emissão de N2O do solo, e apresentar benefícios quanto ao seu efeito na qualidade microbiológica de solos agrícolas. / Few studies have evaluated manure effects on nitrous oxide (N2O) emissions and on microbial attributes of soil in Southern Brazil. This study aimed to evaluate the impact of pig slurry, cattle manure, and poultry manure on N2O emissions and on biological quality indicators of a no-tilled Gleisol, in comparison with urea application and without N application (control treatment). Manures and urea were applied in a rate of 150 kg ha-1 of N on rye-grass straw just before the corn sowing. The static chamber method was used to evaluate soil N2O emissions. Air sampling was performed through the seven days after manure application and the N2O concentration in the samples was analyzed by gas chromatography. The microbial indicators of soil quality were evaluated at 5, 10, 20, 30 and 120 days after manure application. The fluxes of N2O varied from 74 and 2969 μg N m-2 h-1, and the lowest fluxes were verified in the treatments without N application (147 e 186 μg N m-2 h-1) and with urea (74 e 201 μg N m-2 h-1). Manure application promoted a sensible increase on soil N2O emissions in comparison with urea. Pig slurry resulted in the highest accumulated emission of 1.7 kg N-N2O ha-1 that was higher than that observed with cattle manure (0.93 kg N-N2O ha-1) and with poultry manure (1.00 kg NN2O ha-1). The effect of N sources on microbial soil attributes were more intense in the immediate period after application (5 days) and, in general, increased Cand N-microbial biomass and the activities of β-glicosidase and urease enzyme. However, their effects were of short-term and decreased rapidly in the next period. After 10 days of manure application the majority microbial attributes did not showed the beginning effect. A integrative index of the several microbial soil attributes indicated that poultry manure promoted the best soil conditions to microbial in comparison with the other manures and this result was, in part at least, due to the more extended effect on soil microorganisms. In manure-based production systems, the split applications of pig slurry probably it will be favorable to increase the efficiency in N supply to the crops and mitigate the N2O emissions, in addition to be a better option to improve biological quality of agricultural soils.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2015 / Made available in DSpace on 2015-05-19T04:08:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333581.pdf: 3265451 bytes, checksum: 41a1abb149f28a0d28e97c20db14cc9c (MD5) Previous issue date: 2015 / Este trabalho teve como objetivo estudar um reator em bateladas sequenciais com grânulos aeróbios (RBSG) em escala piloto utilizado para tratar esgoto sanitário. Estudos têm revelado os RBSG como uma tecnologia promissora para o tratamento de efluentes, com biomassa de ótima sedimentabilidade e ampla diversidade microbiana. O tratamento da matéria carbonácea e de nutrientes é efetuado em um único tanque, em ciclos operacionais, gerando um efluente final de alta qualidade. O óxido nitroso (N2O) é um dos principais gases contribuintes para o efeito estufa antrópico, com potencial de aquecimento global cerca de 296 vezes superior ao do CO2. Por isso, a quantificação da emissão de N2O por sistemas biológicos de tratamento de efluentes vem ganhando destaque em pesquisas recentes. Nesse contexto, foi feita uma avaliação do desempenho do reator quanto à eficiência do tratamento e quanto às conversões das diferentes formas de nitrogênio no tratamento de esgoto sanitário. O reator foi inoculado com lodo ativado convencional de uma Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) e foram aplicadas condições seletivas (força de cisalhamento provocada pela aeração e reduzido tempo de sedimentação) para favorecer a formação dos grânulos aeróbios e o wash-out das partículas de menores dimensões. A biomassa granular aeróbia passou a predominar no reator a partir do 84° dia de operação, e as partículas atingiram diâmetro médio de 342 µm. A concentração média de biomassa no RBSG foi de 584 ± 147 mg SSV/L, e as eficiências médias de remoção de DBO, de DQO, de NH4+-N e de SST foram 78%, 63%, 72% e 58%, respectivamente. Observou-se a ocorrência de nitrificação incompleta, com acúmulo de nitrito. A produção de N2O ocorreu, principalmente, durante a etapa anóxica do ciclo do reator. O pico de emissão de N2O ocorreu no início da etapa de aeração, devido à agitação causada pelas bolhas de ar, que promovia o stripping do N2O acumulado nos interstícios do meio líquido. Do total de nitrogênio desnitrificado, 89 ± 5% correspondeu a N2, e 11 ± 5% correspondeu a N2O. A conversão de nitrogênio afluente em N2O apresentou o valor médio de 2,8 ± 1,2%, e o Fator de Emissão (FE) verificado foi de 95,6 g N2O-N/pessoa·ano.<br> / Abstract: This work aimed to investigate a pilot scale aerobic granular sequencing batch reactor (GSBR) used to treat sanitary wastewater. Studies have revealed the GSBR as a promising technique to treat effluents, with a fast biomass sedimentation and a wide microbial diversity. The treatment of carbonaceous matter and nutrients is carried out in a single tank, in operational cycles, reaching a high effluent quality. Nitrous oxide (N2O) is a major contributor to anthropogenic greenhouse effect, with a global warming potential 296 times higher than CO2. Therefore, the quantification of N2O emissions by biological wastewater treatment systems has been gaining attention in recent researches. In this context, the performance of the GSBR was assessed in terms of efficiency of the treatment and in terms of the conversion of different forms of nitrogen during the wastewater treatment. Conventional activated sludge from a wastewater treatment plant (WWTP) was inoculated in the reactor, and selective conditions were applied (shear force caused by the aeration and reduced settling time) to favor the aerobic granules formation and the wash-out of smaller particles. The aerobic granular sludge started to prevail in the reactor from the 84th operation day, and the particles reached average diameter of 342 µm. The average biomass concentration in the GSBR was 584 ± 147 mg VSS/L, and the average removal efficiencies of BOD, COD, NH4+-N and TSS were 78%, 63%, 72% and 58%, respectively. It was observed the occurrence of incomplete nitrification, with nitrite accumulation. N2O production occurred mainly during the anoxic phase of the reactor cycle. The peak emission of N2O occurred early in the aeration phase, due to the agitation caused by the air bubbles, which released the accumulated N2O from the interstices of the liquid medium. Of the total denitrified nitrogen, 89 ± 5% corresponded to N2, and 11 ± 5% corresponded to N2O. The total influent nitrogen conversion to N2O presented a mean value of 2.8 ± 1.2%, and the Emission Factor (EF) found was 95.6 g N2O-N/person·year.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agroecossistemas, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-08-01T04:15:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348397.pdf: 1608573 bytes, checksum: fecb57155c54ecba8ecb6ebc436ae0b1 (MD5) Previous issue date: 2017 / A adição de resíduos vegetais e dejetos de aves (DA) pode contribuir para um aumento das emissões de óxido nitroso (N2O). Para avaliar o efeito dos sistemas de manejo do solo sobre as emissões de N2O em sistema plantio direto de hortaliças (SPDH) cultivado com cebola (Allium cepa L.), foram realizados um estudo em laboratório e outro em condições de campo. Em laboratório, foram avaliados os tratamentos resíduos de nabo forrageiro (NF), aveia preta (AP), NF+DA, AP+DA, ureia (U) e controle (S). O estudo foi conduzido em câmara tipo BOD na ausência de luz e a uma temperatura de 25°C±0,5. A umidade do solo foi variada pela aplicação de ciclos de umedecimento e secagem, buscando-se valores de espaço poroso saturado por água (EPSA) entre 40 e 80%. Os resíduos vegetais foram coletados a campo e colocados sobre o solo, em quantidades, assim como DA e U, equivalentes aos tratamentos conduzidos a campo. O estudo de campo foi conduzido em um Cambissolo Húmico, na Estação Experimental da EPAGRI de Ituporanga (SC), região do Alto Vale do Itajaí. Foram avaliados seis tratamentos sob SPDH: (i) vegetação espontânea (VE), (ii) vegetação espontânea + DA (VE+DA), (iii) NF, (iv) NF+DA, (v) AP, (vi) AP+DA; e um tratamento sob sistema de preparo convencional do solo (SPC). No estudo de campo foram quantificados os estoques de carbono orgânico total no solo (COT) nas camadas de 0-10 e 10-20 cm. Para os dois estudos, as emissões de N2O avaliadas ao longo de 99 dias, período equivalente ao ciclo de cultivo da cebola, foram afetadas pelos sistemas de manejo. Teve destaque o tratamento NF+DA, que emitiu ao 01 dia 3068µg N-N2O m-2 h-1 (incubação) e 2079 µg N-N2O m-2 h-1 (campo), o equivalente a 2,7 e 61vezes as emissões verificadas nos tratamentos U e SPC, respectivamente. A deposição de resíduos de AP e NF sobre o solo incrementou os valores de emissão acumulada em aproximadamente duas vezes, quando comparada ao solo. Com adição de DA sobre os resíduos de NF (NF+DA) em incubação, as emissões de N2O foram incrementadas na ordem de 2,2 e 3,9 vezes, comparativamente aos tratamentos com adição de NF e ao controle (S), respectivamente. No experimento de campo, as maiores emissões de N2O ocorreram aos 15 dias pós-manejo, representando, em média, 50,3% das emissões dos tratamentos em SPDH e 9,2% das emissões do SPC. Os resultados indicam que a característica dos resíduos culturais, bem como a adição de DA tem maior influência na emissão de N2O, principalmente na fase inicial de decomposição dos resíduos vegetais e dos DA. Os maiores valores nos estoques de COT na camada de 0-10 cm ocorreram nos tratamentos com adição de resíduos de plantas de cobertura, que foram 31,2; 26,2 e 20,2% maiores que no SPC, para os tratamentos, NF, AP e VE, respectivamente. Na camada de 0-20 cm, os estoques não diferiram estatisticamente, mas o tratamento com adição de resíduos de NF apresentou valores 9,2% maiores que os verificados no tratamento SPC. O uso do NF como planta de cobertura contribuiu para a ocorrência de picos mais intensos de emissão de N2O durante o ciclo da cebola, mas seu uso também incrementa os estoques de COT na camada superficial do solo (0-10 cm). Os fluxos elevados e emissões acumuladas de N2O acima dos valores observados na literatura podem estar associados a uma baixa eficiência em absorção de N pela cultura da cebola.<br> / Abstract : Use of cover crops and poultry manure (PM) addition may lead to an increase in nitrous oxide (N2O) emissions. With the aim of evaluating the effect of soil management systems on N2O emissions in onion (Allium cepa L.) in a no-tillage vegetable system (NTVS), experiments in laboratory and field conditions were carried out. In the laboratory experiment, treatments were oilseed radish + poultry manure (OR + PM), black oats + PM (BO + PM), OR, BO, urea (U), and control (fallow). The experiment was carried out in a BOD chamber in the dark, at 25° C ± 0.5° C. Soil moisture variation was obtained by wetting and drying cycles, so water saturated pore space (WSPA) would oscillate between 40 and 80%. Plant residues collected in the field were put onto the soil surface. The amounts of residues, as well as PM and U, were equivalent to treatments carried out in the field. The field experiment was carried out in a Humic Distrudept soil, in Ituporanga (Southern Brazil). Six treatments under NTVS were evaluated: fallow (FW), fallow + PM addition (FW + PM), OR, OR + PM, BO, BO + PM; and a treatment under conventional tillage system (CT). Total organic carbon stocks (TOC) in the 0-10 and 10-20 cm layers were quantified in the field experiment. In both experiments, N2O emissions were evaluated over 99 days, corresponding to the onion grown cycle. In both situations, N2O emissions were affected by management systems, especially by OR + PM, which emitted at day 01 the equivalent of 3068 µg N-N2O m-2 h-1 and 2079 µg N-N2O m-2 h-1, in BOD and the field, respectively. BO and OR residue addition to the soil led to a two-fold increase in accumulated emission values, as compared to the control. The addition of PM to OR (OR + PM) increased emissions 2.2 and 3.9 times, as compared to OR and control treatments, respectively. In the field experiment, the highest emissions of N2O occurred 15 days after plant rolling, and they were equivalent to 50% of emissions from NTVS and 9.2% of CT emissions. These results indicate that traits of the cover crops residues, as well as PM addition, have a major effect on N2O emission, especially during the initial phase of plant residue and PM decomposition. The highest TOC values were in the 0-10 cm layer of treatments with cover crop residue addition. That variable was 31.2; 26.2, and 20.2% higher in OR, BO, and FW, respectively, than for CT areas. In the 0-20 cm layer, TOC did not vary, but OR residue addition had values 9.2% higher than those verified in the CT treatment. OR contributed to the occurrence of more intense peaks of N2O emission during the onion growth cycle. However, its use increased TOC stocks in the top soil layer (0-10 cm). High N2O fluxes and accumulated emissions, above values shown in the scientific literature, seem to be associated with low N uptake efficiency by onions.

O uso de plantas de cobertura, em plantio direto, é uma prática conservacionista amplamente utilizada. Entretanto, pode intensificar as emissões de óxido nitroso (N2O), principalmente quando se tratam de leguminosas. No presente trabalho, foram realizados estudos de campo e de laboratório, visando à avaliação da utilização de plantas de cobertura na emissão de N2O em um Argissolo Vermelho do Sul do Brasil. O primeiro estudo foi realizado em experimento de longa duração (30 anos) a campo, e avaliaram-se as emissões anuais de N2O (2012/13) nas sucessões pousio/milho (Zea mays) (P/M), aveia preta (Avena strigosa (Schereb))+ervilhaca(Vigna sativa (L.))/milho (A+E/M) e aveia preta +ervilhaca/milho+caupi (Vigna unguiculata (L.) (Walp)) (A+E/M+C). Nesse estudo, as emissões variaram de 2,30 mg m-2 no sistema P/M a 5,30 e 9,57 mg m-2, nos sistemas A+E/M e A+E/M+C, respectivamente. Os maiores fluxos de N2O ocorreram no período pós-manejo das plantas de cobertura, e foram influenciados pela porosidade preenchida com água (PPA), pelos teores de nitrato do solo no período de primavera/verão, e pela temperatura do solo no outono/inverno. No estudo de laboratório, avaliou-se a influência da qualidade dos resíduos vegetais (aveia preta, ervilhaca, caupi, guandu, lablab e milho), em duas umidades, 40 e 70% da PPA, sobre as emissões de N2O do solo. Em média, os fluxos de N2O foram 150 vezes superiores na umidade de 70% em comparação a 40% da PPA. Entre os resíduos, a emissão foi maior quando da adição de leguminosas, em comparação com a adição de gramíneas. A emissão foi negativamente relacionada com as razões C/N, lignina/N, polifenóis/N e (lignina + polifenóis)/N dos resíduos adicionados. Assim, conclui-se que o tipo de resíduo influencia as emissões de N2O, ou seja, a seleção de plantas de cobertura do solo pode contribuir para a redução das emissões de N2O dos solos agrícolas. / The addition of cover crops in no-till cropping systems is a common practice aimed to improve soil conservation. However, it can also increase soil nitrous oxide (N2O) emissions, especially with the use of leguminous cover crops. A field and an incubation study were conducted to evaluate the effects of different cover crops on soil N2O emissions on an Acrisol in Southern Brazil. The field study was carried on in a long-term (30 years) cropping system experiment. We evaluated annual N2O emissions during the 2012/13 season, in the cropping system treatments of fallow/maize (Zea mays) (F/M), oat (Avena strigosa (Schereb))+vetch (Vigna sativa (L.))/maize (O+V/M), and oat+vetch/maize+cowpea (Vigna unguiculata (L.) (Walp) (O+A/M+C). Average soil N2O efflux rates varied from 2,30 mg m-2 in the F/M treatment to 5,30 and 9,57 mg m-2, in the O+V/M and O+V/M+C, respectively. The greatest efflux rates were observed after cover crops management. Soil N2O efflux was correlated with water-filled porosity (WFP), soil nitrate concentration during spring and summer seasons, and with temperature during fall and winter seasons. The incubation study was designed to evaluate soil N2O emissions following the addition of different cover crop residues (oat, vetch, cowpea, pigeon pea, lablab, and maize) under two soil moisture conditions (40 and 70% of WFP). Averaged across residues, the N2O emissions were 150 times greater under 70% than under 40% WFP. Higher N2O emissions were observed with the use of legumes compared to grass residues. Soil N2O efflux were negative correlated with C/N, lignin/N, polyphenol/N, and (lignin+polyphenol)/N rations of the added residues. The results show that soil N2O emissions are affected by different cover crops; therefore, the selection of appropriate cover crops can contribute to the reduction of N2O emissions from agricultural soils.

Poucos estudos têm avaliado as emissões de óxido nitroso (N2O) e alterações na qualidade biológica de solos sob aplicação de dejetos de animais no Sul do Brasil. A presente pesquisa objetivou avaliar o impacto da aplicação de dejetos líquidos de suínos e de bovinos, e de cama de aviário sobre as emissões de N2O (Estudo I) e em indicadores microbiológicos de um Gleissolo (Estudo II), em comparação à aplicação de uréia e sem aplicação de N (tratamento controle). A aplicação dos dejetos de animais e da uréia foi realizada sobre a palhada dessecada de azevém quando da implantação da cultura do milho, e as doses foram equivalentes a aplicação de 150 kg N ha-1 em todos os tratamentos. As emissões de N2O foram avaliadas, pelo método da câmara estática, durante os sete dias que sucederam a aplicação dos dejetos. A concentração de N2O nas amostras de ar foi analisada por cromatografia gasosa. Os indicadores microbiológicos do solo (0-10 cm) foram avaliados aos 5, 10, 20, 30 e 120 dias após a aplicação dos tratamentos. As taxas de emissão de N2O do solo variaram entre 74 e 2969 μg N m-2 h-1, sendo os menores fluxos verificados nos tratamentos sem aplicação de N (147-186 μg N m-2 h-1) e com uréia (74-201 μg N m-2 h-1). A aplicação dos dejetos de animais promoveu sensível aumento nas emissões de N2O em comparação à uréia, com destaque para os dejetos de suínos que apresentou uma emissão acumulada de 1,7 kg N-N2O ha-1 a qual foi muito superior à observada com dejetos de bovinos (0,93 kg ha-1) e de cama de aviário (1,00 kg ha-1). O efeito das fontes de N nos indicadores microbiológicos do solo ocorreu principalmente logo após a sua aplicação (5 dias) e, de maneira geral, observaram-se aumento do C e N na biomassa microbiana e da atividade das enzimas β- glicosidase e urease. Entretanto, esse efeito foi bastante efêmero e, aos 10 dias após a aplicação dos dejetos de suínos e de bovinos, e da uréia, restringiu-se em média à 63% da magnitude verificada aos 5 dias para o Cmic, e já havia desaparecido totalmente nos indicadores Cmic:Corg e atividade da β-glicosidase. Baseado num índice que integra os diversos indicadores, a cama de aviário promoveu melhores condições para a microbiota do solo em comparação aos demais dejetos. Esse resultado, ao menos em parte, se deveu ao seu efeito mais prolongado sobre a maioria dos indicadores microbiológicos avaliados. Possivelmente a aplicação parcelada pode aumentar a eficiência dos dejetos de suínos no suprimento de N para as culturas, reduzir a emissão de N2O do solo, e apresentar benefícios quanto ao seu efeito na qualidade microbiológica de solos agrícolas. / Few studies have evaluated manure effects on nitrous oxide (N2O) emissions and on microbial attributes of soil in Southern Brazil. This study aimed to evaluate the impact of pig slurry, cattle manure, and poultry manure on N2O emissions and on biological quality indicators of a no-tilled Gleisol, in comparison with urea application and without N application (control treatment). Manures and urea were applied in a rate of 150 kg ha-1 of N on rye-grass straw just before the corn sowing. The static chamber method was used to evaluate soil N2O emissions. Air sampling was performed through the seven days after manure application and the N2O concentration in the samples was analyzed by gas chromatography. The microbial indicators of soil quality were evaluated at 5, 10, 20, 30 and 120 days after manure application. The fluxes of N2O varied from 74 and 2969 μg N m-2 h-1, and the lowest fluxes were verified in the treatments without N application (147 e 186 μg N m-2 h-1) and with urea (74 e 201 μg N m-2 h-1). Manure application promoted a sensible increase on soil N2O emissions in comparison with urea. Pig slurry resulted in the highest accumulated emission of 1.7 kg N-N2O ha-1 that was higher than that observed with cattle manure (0.93 kg N-N2O ha-1) and with poultry manure (1.00 kg NN2O ha-1). The effect of N sources on microbial soil attributes were more intense in the immediate period after application (5 days) and, in general, increased Cand N-microbial biomass and the activities of β-glicosidase and urease enzyme. However, their effects were of short-term and decreased rapidly in the next period. After 10 days of manure application the majority microbial attributes did not showed the beginning effect. A integrative index of the several microbial soil attributes indicated that poultry manure promoted the best soil conditions to microbial in comparison with the other manures and this result was, in part at least, due to the more extended effect on soil microorganisms. In manure-based production systems, the split applications of pig slurry probably it will be favorable to increase the efficiency in N supply to the crops and mitigate the N2O emissions, in addition to be a better option to improve biological quality of agricultural soils.

O uso de plantas de cobertura, em plantio direto, é uma prática conservacionista amplamente utilizada. Entretanto, pode intensificar as emissões de óxido nitroso (N2O), principalmente quando se tratam de leguminosas. No presente trabalho, foram realizados estudos de campo e de laboratório, visando à avaliação da utilização de plantas de cobertura na emissão de N2O em um Argissolo Vermelho do Sul do Brasil. O primeiro estudo foi realizado em experimento de longa duração (30 anos) a campo, e avaliaram-se as emissões anuais de N2O (2012/13) nas sucessões pousio/milho (Zea mays) (P/M), aveia preta (Avena strigosa (Schereb))+ervilhaca(Vigna sativa (L.))/milho (A+E/M) e aveia preta +ervilhaca/milho+caupi (Vigna unguiculata (L.) (Walp)) (A+E/M+C). Nesse estudo, as emissões variaram de 2,30 mg m-2 no sistema P/M a 5,30 e 9,57 mg m-2, nos sistemas A+E/M e A+E/M+C, respectivamente. Os maiores fluxos de N2O ocorreram no período pós-manejo das plantas de cobertura, e foram influenciados pela porosidade preenchida com água (PPA), pelos teores de nitrato do solo no período de primavera/verão, e pela temperatura do solo no outono/inverno. No estudo de laboratório, avaliou-se a influência da qualidade dos resíduos vegetais (aveia preta, ervilhaca, caupi, guandu, lablab e milho), em duas umidades, 40 e 70% da PPA, sobre as emissões de N2O do solo. Em média, os fluxos de N2O foram 150 vezes superiores na umidade de 70% em comparação a 40% da PPA. Entre os resíduos, a emissão foi maior quando da adição de leguminosas, em comparação com a adição de gramíneas. A emissão foi negativamente relacionada com as razões C/N, lignina/N, polifenóis/N e (lignina + polifenóis)/N dos resíduos adicionados. Assim, conclui-se que o tipo de resíduo influencia as emissões de N2O, ou seja, a seleção de plantas de cobertura do solo pode contribuir para a redução das emissões de N2O dos solos agrícolas. / The addition of cover crops in no-till cropping systems is a common practice aimed to improve soil conservation. However, it can also increase soil nitrous oxide (N2O) emissions, especially with the use of leguminous cover crops. A field and an incubation study were conducted to evaluate the effects of different cover crops on soil N2O emissions on an Acrisol in Southern Brazil. The field study was carried on in a long-term (30 years) cropping system experiment. We evaluated annual N2O emissions during the 2012/13 season, in the cropping system treatments of fallow/maize (Zea mays) (F/M), oat (Avena strigosa (Schereb))+vetch (Vigna sativa (L.))/maize (O+V/M), and oat+vetch/maize+cowpea (Vigna unguiculata (L.) (Walp) (O+A/M+C). Average soil N2O efflux rates varied from 2,30 mg m-2 in the F/M treatment to 5,30 and 9,57 mg m-2, in the O+V/M and O+V/M+C, respectively. The greatest efflux rates were observed after cover crops management. Soil N2O efflux was correlated with water-filled porosity (WFP), soil nitrate concentration during spring and summer seasons, and with temperature during fall and winter seasons. The incubation study was designed to evaluate soil N2O emissions following the addition of different cover crop residues (oat, vetch, cowpea, pigeon pea, lablab, and maize) under two soil moisture conditions (40 and 70% of WFP). Averaged across residues, the N2O emissions were 150 times greater under 70% than under 40% WFP. Higher N2O emissions were observed with the use of legumes compared to grass residues. Soil N2O efflux were negative correlated with C/N, lignin/N, polyphenol/N, and (lignin+polyphenol)/N rations of the added residues. The results show that soil N2O emissions are affected by different cover crops; therefore, the selection of appropriate cover crops can contribute to the reduction of N2O emissions from agricultural soils.

O uso de plantas de cobertura, em plantio direto, é uma prática conservacionista amplamente utilizada. Entretanto, pode intensificar as emissões de óxido nitroso (N2O), principalmente quando se tratam de leguminosas. No presente trabalho, foram realizados estudos de campo e de laboratório, visando à avaliação da utilização de plantas de cobertura na emissão de N2O em um Argissolo Vermelho do Sul do Brasil. O primeiro estudo foi realizado em experimento de longa duração (30 anos) a campo, e avaliaram-se as emissões anuais de N2O (2012/13) nas sucessões pousio/milho (Zea mays) (P/M), aveia preta (Avena strigosa (Schereb))+ervilhaca(Vigna sativa (L.))/milho (A+E/M) e aveia preta +ervilhaca/milho+caupi (Vigna unguiculata (L.) (Walp)) (A+E/M+C). Nesse estudo, as emissões variaram de 2,30 mg m-2 no sistema P/M a 5,30 e 9,57 mg m-2, nos sistemas A+E/M e A+E/M+C, respectivamente. Os maiores fluxos de N2O ocorreram no período pós-manejo das plantas de cobertura, e foram influenciados pela porosidade preenchida com água (PPA), pelos teores de nitrato do solo no período de primavera/verão, e pela temperatura do solo no outono/inverno. No estudo de laboratório, avaliou-se a influência da qualidade dos resíduos vegetais (aveia preta, ervilhaca, caupi, guandu, lablab e milho), em duas umidades, 40 e 70% da PPA, sobre as emissões de N2O do solo. Em média, os fluxos de N2O foram 150 vezes superiores na umidade de 70% em comparação a 40% da PPA. Entre os resíduos, a emissão foi maior quando da adição de leguminosas, em comparação com a adição de gramíneas. A emissão foi negativamente relacionada com as razões C/N, lignina/N, polifenóis/N e (lignina + polifenóis)/N dos resíduos adicionados. Assim, conclui-se que o tipo de resíduo influencia as emissões de N2O, ou seja, a seleção de plantas de cobertura do solo pode contribuir para a redução das emissões de N2O dos solos agrícolas. / The addition of cover crops in no-till cropping systems is a common practice aimed to improve soil conservation. However, it can also increase soil nitrous oxide (N2O) emissions, especially with the use of leguminous cover crops. A field and an incubation study were conducted to evaluate the effects of different cover crops on soil N2O emissions on an Acrisol in Southern Brazil. The field study was carried on in a long-term (30 years) cropping system experiment. We evaluated annual N2O emissions during the 2012/13 season, in the cropping system treatments of fallow/maize (Zea mays) (F/M), oat (Avena strigosa (Schereb))+vetch (Vigna sativa (L.))/maize (O+V/M), and oat+vetch/maize+cowpea (Vigna unguiculata (L.) (Walp) (O+A/M+C). Average soil N2O efflux rates varied from 2,30 mg m-2 in the F/M treatment to 5,30 and 9,57 mg m-2, in the O+V/M and O+V/M+C, respectively. The greatest efflux rates were observed after cover crops management. Soil N2O efflux was correlated with water-filled porosity (WFP), soil nitrate concentration during spring and summer seasons, and with temperature during fall and winter seasons. The incubation study was designed to evaluate soil N2O emissions following the addition of different cover crop residues (oat, vetch, cowpea, pigeon pea, lablab, and maize) under two soil moisture conditions (40 and 70% of WFP). Averaged across residues, the N2O emissions were 150 times greater under 70% than under 40% WFP. Higher N2O emissions were observed with the use of legumes compared to grass residues. Soil N2O efflux were negative correlated with C/N, lignin/N, polyphenol/N, and (lignin+polyphenol)/N rations of the added residues. The results show that soil N2O emissions are affected by different cover crops; therefore, the selection of appropriate cover crops can contribute to the reduction of N2O emissions from agricultural soils.