Trabalho de investigação desenvolvido na Delft University of Technology / Tese de Mestrado Integrado. Engenharia do Ambiente. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Los objetivos de esta tesis doctoral son la caracterización de un agua residual urbana, la prefermentación del agua residual y la optimización de la eliminación biológica de nutrientes en el tratamiento del agua residual en un reactor biológico secuencial (RBS). El agua residual de una zona residencial de Barcelona se caracterizó mediante parámetros típicos de las aguas residuales y, específicamente, mediante los ácidos grasos volátiles (AGV), el potencial de ácidos grasos volátiles (potencial de AGV) y la DQO fraccionada, con el fin de evaluar su aptitud a la eliminación biológica de fósforo. Se desarrolló una modificación del método original del potencial de AGV, que simplifica el procedimiento.Los valores promedio del agua residual afluente fueron: 282 mg/l MES, 472 mg/l DQO, 39 mg/l NT, 30 mg/l N-NH4, 12 mg/l PT, 7 mg/l P-PO4 soluble. Aunque se encontraron valores bajos de AGV (8,5 mg/l) y de la ratio VFA/PT (0,71 mg DQO/mg P), el potencial de AGV (118 mg/l) y la ratio potencial AGV/PT (18 mg DQO/mg P) fueron comparables con los valores recomendados para la eliminación biológica de fósforo. Del análisis del fraccionamiento de la DQO y de los datos del potencial de AGV se concluyó que la mayor parte de la DQO fácilmente biodegradable y, probablemente una fracción de la lentamente biodegradable, se emplearon para la producción de AGV, en la prueba del potencial de AGV.Se diseñó un ciclo complejo de 6 h para optimizar la eliminación biológica de nutrientes (EBN): llenado estático (1 h), llenado anóxico (0,75 h), llenado aireado (0,25 h), llenado anóxico (0,75 h), llenado aireado (0,25 h), reacción aeróbica (1,5 h), reacción postanóxica (0,75 h), decantación (0,63 h) y vaciado (0,12 h). El tiempo de llenado representó el 50% del total, mientras que la aireación supuso el 33% del tiempo del ciclo. El oxígeno disuelto se controló con un regulador PID, con un punto de consigna de 2,0 mg/l. El tiempo de retención hidráulico (TRH) fue de 8 h y el tiempo de retención de sólidos (TRS) de 24 d. El RBS, de 24 litros, se alimentó con el agua residual en dos fases experimentales diferentes. En la Fase 1, el reactor se alimentó con agua residual cruda. En la Fase 2, el agua residual cruda se alimentó a un decantador primario continuo, explotado como un prefermentador (tanque primario activado, TPA) y su efluente se utilizó para alimentar el RBS. En la Fase 1, los valores del efluente fueron: 39 mg/l MES, 87 mg/l DQO, 8.9 mg/l NT, 1.3 mg/l PT. Las concentraciones de nutrientes quedaron por debajo del límite para poblaciones entre 10.000 y 100.000 habitantes-equivalentes. El llenado estático permitió condiciones fuertemente anaeróbicas durante el llenado, lo que mejoró la eliminación biológica de fósforo. Además, la nitrificación y desnitrificación simultánea, junto con la fase postanóxica, permitieron mejorar la eliminación de nitrógeno.En la Fase 2, se diseño y estudió un TPA con el fin de analizar el efecto de la separación de sólidos primarios y de su prefermentación en el funcionamiento del RBS. El prefermentador, de 3 litros, operó bajo las condiciones siguientes: TRH 1,3 h, TRS 5 y 10 d, recirculación 52% y velocidad del rascador 0,5 rpm. El mejor funcionamiento se consiguió con un TRS de 5 d y con el prefermentador cubierto para un mejor control de la temperatura y el potencial de oxidación-reducción. En estas condiciones se observó solubilización de DQO (22 mg/l) y formación de AGV (34 mg/l). Aunque la fermentación acidogénica fue considerable, la producción de AGV alcanzó sólo el 35% del potencial de AGV del agua residual cruda. Este hecho se atribuyó al flujo no completamente mezclado, intrínseco del prefermentador. El efecto de retención de sólidos en el prefermentador predominó sobre el efecto de fermentación y solubilización, y la eliminación de nutrientes se vio perjudicada, especialmente la eliminación de fósforo. Los valores del efluente en esta fase fueron: 28 mg/l MES, 55 mg/l DQO, 11 mg/l NT, y 5.3 mg/l PT.

El objetivo principal de esta tesis doctoral es profundizar en el conocimiento de los procesos biológicos responsables de la eliminación simultánea de nitrógeno y fósforo en un ARU de baja carga orgánica, mediante un reactor de flujo continuo del tipo Virginia Initiative Plant (VIP). Se han evaluado los parámetros limitantes del proceso y las formas de promover la disponibilidad de la materia orgánica fácilmente biodegradable para los OAF. Se ha llevado a cabo una caracterización de los parámetros físico-químicos del ARU, así como de sus fuentes de carbono, incluyendo la aportación de un sustrato externo, con el fin de determinar y estimular su aptitud para la EBIF. Se ha sistematizado el fraccionamiento de la DQO y la estimación del contenido de AGV y del potencial de AGV, mediante el desarrollo de una alternativa del método original para valorar el potencial de AGV, que simplifica el procedimiento operativo. Aunque el contenido de AGV fue bajo, el potencial de AGV y la fracción potencial AGV/PT fueron comparables a los valores recomendados para la EBIF. La mayor parte de la DQOFB y una fracción de la DQOLB se transformaron en AGV durante el ensayo del potencial de AGV. La aportación de acetato sódico permitió aumentar y mantener un porcentaje medio de AGV del 74% de la DQOFB, del 42% de la DQOs y del 20% de la DQO. La DQO del afluente sin decantar estuvo compuesta mayoritariamente por DQOBT (75% DQOLB y 25% DQOFB). Los incrementos de la DQOFB se tradujeron en incrementos de la DQOs. La mayor parte de la DQOLB del afluente estuvo formada por materia orgánica particulada, haciendo que la presencia de MES en el afluente fuera determinante para incrementar la aportación de DQOLB al sistema.Los rendimientos de eliminación fueron del 85% de la MES, el 87% de la DQO, el 99% del amoníaco y el 42% del P. La mayor eliminación de DQO se registró en la zona anaerobia, con independencia del grado de subdivisión del reactor. La DQO residual se eliminó progresivamente en las siguientes zonas del reactor (89%, 3,8%, 1,7% y 2,2%). La fracción F/M en la zona de contacto inicial estuvo determinada en gran medida por la subdivisión aplicada al reactor biológico.La mayor concentración de PT del efluente se registró los días con mayor recirculación de nitratos al reactor anaerobio y aquellos con episodios de bulking, debido a la adición de un exceso de sustrato. Concentraciones de nitratos en el afluente al reactor anaerobio superiores a 0,20 mg N/L se tradujeron en una liberación de fósforo inferior a 1 mg P/L. A medida que el flujo de nitratos recirculados al reactor anaerobio aumentó, la liberación de P registró una disminución progresiva, rebajando su asimilación posterior en el reactor aerobio. El valor medio de la fracción DQO/PT en el afluente fue inferior al recomendado en la bibliografía (77 mg/mg) para una óptima eliminación simultánea de nutrientes. La fracción DQO/PT máxima (72 mg/mg) se alcanzó agregando un sustrato externo fácilmente biodegradable. La menor concentración de P del efluente se alcanzó con valores altos de la fracción DQO/PT. La relación consumo/liberación de P registró un valor medio de 1,14, si se incluye la liberación en los reactores anaerobios y anóxicos, y de 1,57 si sólo se tiene en cuenta la liberación en el reactor anaerobio. La eliminación de P disminuyó cuando la adición de acetato sódico alcanzó 150 mg DQO/L, debido a un deterioro rápido de la decantabilidad del fango por formación de bulking. La asimilación de P en la zona aerobia fue proporcional a la liberación de P en la zona anaerobia. La liberación de P en la zona anóxica pudo ocurrir como resultado de la fermentación de una fracción de la DQOLB presente en esta zona. / The main objective of this thesis is to advance the knowledge of the biological processes for simultaneous removal of nitrogen and phosphorous from a low-strength municipal wastewater using a continuous flow reactor, based on a Virginia Initiative Plant (VIP) design. An evaluation was conducted of the limiting parameters of the process and the strategies for promoting the availability of easily biodegradable organic matter to the PAO microorganisms. A follow-up was conducted of common wastewater physico-chemical parameters, and its sources of carbon, including the contribution from an external substrate, to determine and promote its potential for the enhanced biological phosphorus removal (EBPR) process. A new protocol was developed for COD fractionation, and for estimating the VFA concentration and the VFA potential, using a modified VFA potential test that simplifies the original operating procedure.Although the VFA content was generally low, the values of the VFA potential and the VFA potential/P ratio were comparable to those required by the EBPR process. Most of the RBCOD and a fraction of the SBCOD were readily converted to VFA during the VFA potential test. The addition of sodium acetate contributed to increase and maintain a mean percentage of VFA at 74% of the RBCOD, 42% of the SCOD and 20% of the COD. The COD of the unsettled influent was mainly formed by TBCOD (75% SBCOD, and 25% RBCOD). Increments of RBCOD translated into increments of SCOD. Most of the influent SBCOD corresponded to particulate organic matter, making the influent TSS content a determining factor for increasing the SBCOD contribution to the system. The removal efficiencies were 85% for TSS, 87% for COD, 99% for ammonia, and 42% for P. The highest COD removal efficiencies were observed in the anaerobic zone, regardless of the reactor subdivision arrangement adopted. The residual COD was removed in subsequent zones of the reactor (89%, 3.8%, 1.7%, and 2.2%). The F/M ratio in the initial contact zone was largely determined by the reactor subdivision adopted. The highest effluent TP concentration was observed during the days with the largest nitrate recirculation rates to the anaerobic reactor, and also during bulking episodes generated by an excessive substrate addition. Influent nitrate concentration to the anaerobic reactor higher than 0.20 mg N/L resulted in a phosphorous release lower than 1 mg P/L. As the recycled nitrates flow to the anaerobic reactor increased, the phosphorous release rates showed a steady decrease, preventing its subsequent uptake in the aerobic reactor. The mean influent COD/TP ratio was lower than that recommended in the literature (77 mg/mg) for an optimum simultaneous nutrient removal process. The maximum COD/TP ratio (72 mg/mg) was reached by adding an easily biodegradable external substrate. The lowest effluent P concentration was observed with high values of the COD/TP ratio. The mean P uptake/release ratio observed was 1.14, when P release from the anaerobic and anoxic reactors was included, while it reached 1.57 when only the release at the anaerobic reactor was considered. Phosphorous removal decreased when sodium acetate addition reached 150 mg COD/L, due to a rapid deterioration of the sludge settling properties caused by bulking. Phosphorous uptake in the aerobic zone was proportional to P release in the anaerobic zone. Phosphorous release in the anoxic zone may have occurred by partial fermentation of the SBCOD input to this reactor zone.

Plantios mistos de eucalipto com leguminosas arbóreas vêm sendo estabelecidos a fim de aumentar os teores de nutriente no solo, e estimular a ciclagem biogeoquímica. Para tanto, este trabalho teve como objetivo avaliar alguns atributos microbianos e químicos do solo e serapilheira dos primeiros 20 meses de crescimento de uma segunda rotação de plantios puros e mistos de E. grandis e A. mangium. Foram coletadas amostras de solo e raízes (profundidade de 0-10 cm) e serapilheira aos 2, 7, 14 e 20 meses após o plantio dos seguintes tratamentos: monoculturas de A. mangium e E. grandis sem fertilização nitrogenada, monocultura de E. grandis fertilizado com N e plantio misto entre E. grandis e A. mangium (50E:50A). Dentre os atributos microbianos e bioquímicos do solo foram avaliados o C e N da biomassa microbiana, respiração basal, a atividade das enzimas desidrogenase, celulase, urease, fosfatase ácida, fosfatase alcalina, número de esporos e taxa de colonização de fungos micorrízicos arbusculares. Os atributos químicos do solo avaliados foram: C e N total do solo, P disponível, pH e umidade. Na serapilheira foram avaliadas as concentrações de C, N e P total. As informações obtidas revelaram que houve um efeito cumulativo recorrente da primeira rotação, principalmente na área plantada com A. mangium. Foi possível verificar que no inicio dos plantios florestais os teores de C e N total e P disponível no solo não se alteram drasticamente. Em contrapartida, os conteúdos totais desses elementos na serapilheira são extremamente dinâmicos, dissimilares entre os tratamentos e altamente relacionados com os atributos microbianos e bioquímicos do solo. A. mangium apresentou uma serapilheira com menor relação C/N e C/P, e essa característica se manteve quando ela foi planta com E. grandis, que também apresentou diminuição da relação C/N e C/P da serapilheira. Isso pode ter ocorrido em função ao estimulo da microbiota do solo, sobretudo das fosfatases e pela associação com das plantas com fungos micorrízicos arbusculares. Neste caso, presume-se que a A. mangium é a grande responsável por favorecer a maior atividade microbiana e colonização de FMA em E. grandis no plantio misto quando comparado com os plantios puros de E. grandis. As fosfatases ácida e alcalina foram os atributos microbianos que mais se alteraram com o desenvolvimento vegetal, mostrando a sensibilidade dessa variável aos sistemas de plantio. Estes resultados são informações importantes não apenas sobre a capacidade do plantio misto de E. grandis e A. mangium em maximizar a ciclagem de N e P, mas também sobre o conhecimento da dinâmica desses elementos e da microbiota do solo no inicio dos plantios florestais, fato este pouco abordado pela literatura. / Intercropped plantation between leguminous and eucalyptus has been establishment to increase soil nutrients content and stimulate the biogeochemistry cycling. This work aim evaluated some microbial and chemistry attributes of soil and litter in the early stages of the second rotation of mixed and pure plantations of E. grandis and A. mangium. Soil and roots samples (at 0-10 cm depth) and litter samples were collected at two, seven, 14, and 20 months after planting in the following treatments: monocultures of A. mangium and E. grandis, a monoculture of E. grandis with N-fertilizer, and an intercropped plantation with E. grandis and A. mangium (50E:50A). The intercropped plantation area was subdivided and soil samples collected around of the A. mangium and E. grandis individuals in order to compare the rhizosphere effects of each tree species within this treatment. The microbial and biochemistry attributes measured were: microbial biomass C and N, microbial respiration, metabolic quotient (qCO2), metabolic microbial, enzymatic activity (dehydrogenase, cellulase, urease, acid phosphatase and alkali phosphatase), spore diversity and density and root colonization by arbuscular mycorrhizal fungi. The chemistry soil attributes evaluated were: Total C, total N, available P, pH and moisture. Total C, N and P litter were evaluated. There was a cumulative effect due the first rotation, mainly at A. mangium monoculture. Soil chemistry attributes (total C, total N and available P) were little altered in early stage of the plantations. However, litter attributes were extremely dynamics, dissimilar between treatments and correlated with the soil microbial attributes. A. mangium showed decrease of the litter C/N and C/P ratios (pure and intercropped plantation). In this case, E. grandis also decrease the litter C/N and C/P ratios when planted with A. mangium. Intercropped plantation stimulated the microbial activity, mainly the phosphatases and root colonization by arbuscular mycorrhizal fungi. Thus, presumably A. mangium is the greater responsible to stimulate the soil microbial community in intercropped plantation, favoring E. grandis. Alkali and acid phosphatase were microbial attributes more drastically altered with plant development, showing the sensibility these variables. These results are important information not only about to intercropped plantation capacity for maximize N and P cycling, but also about the knowledge of the dynamic of these elements and the soil microbial in early stages of the forestry plantations, which is little reported to literature.

Os solos brasileiros apresentam baixa disponibilidade de fósforo (P). Devido à natureza mineralógica desses solos, a adubação é uma tarefa difícil, em função dos processos de adsorção específica e precipitação, que causam baixa recuperação do P aplicado. Os fertilizantes totalmente acidulados (FTA), com praticamente todo P solúvel em água, são as fontes mais utilizadas no Brasil. Porém, a utilização dessas fontes, pode não ser o mais indicado para esses solos. Teoricamente, o fertilizante fosfatado ideal possibilitaria suprir a demanda inicial da planta, apresentando ainda liberação lenta durante o ciclo da cultura, resultando em cinética de liberação do P mais ajustada a demanda das culturas. Com base nessa premissa, objetivou-se com esse trabalho avaliar a eficiência de fertilizantes fosfatados produzidos por meio da mistura no mesmo grânulo de FTA, fosfato natural reativo de Bayóvar (FN) e enxofre elementar (S0). Os fertilizantes foram avaliados em experimentos de incubação, casa de vegetação e campo. O estudo de incubação foi conduzido com objetivo de avaliar a difusão, disponibilidade e produtos de reação do P e S dos fertilizantes: fosfato monoamônico (MAP), superfosfato triplo (SFT) e MES (MicroEssentials®); e os fertilizantes produzidos: MAP+FN, MAP+FN+S0[2:1], MAP+FN+S0[1:1], SFT+FN e SFT+FN+S0[2:1], obtidos por meio da granulação dos FTA com o FN, na relação 1:1, com base no P total das fontes, com ou sem adição de S0 na composição. Os fertilizantes produzidos com MAP proporcionaram maiores difusões e disponibilidade do P, do que os fertilizantes com SFT. O S0 melhorou a difusão e disponibilidade do P dos fertilizantes produzidos, principalmente nos fertilizantes contendo MAP. Dois experimentos foram conduzidos em casa de vegetação, destacando-se como objetivos principais: estudar a proporção entre os FTA o FN e a presença do S0 na mistura; quantificar o efeito do S0 no aumento da absorção de P do FN, utilizando o 32P e avaliar os fertilizantes com S0 na composição em fornecer S para a cultura do milho, comparando-os com fertilizantes comerciais. Nos fertilizantes com 50% de MAP ou SFT, o aumento na absorção de P dos fertilizantes em função da adição do S0 foi de 26 e 18%, respectivamente. Os fertilizantes com S0 na composição foram menos eficientes no fornecimento de S para o milho do que o S0 aplicado em pó, mas, foram mais eficientes do que o fertilizante contendo S0 pastilhado com bentonita. O estudo de campo foi conduzido com a cultura da soja em um Latossolo Vermelho na região do Cerrado, município de Itiquira-MT. Os fertilizantes avaliados foram: MAP, FN, MAP+FN, MAP+FN+S0[2:1] e MAP+FN+S0[1:1], aplicados a lanço e localizado. Os fertilizantes MAP+FN[2:1] e MAP+FN[1:1] obtiveram eficiência agronômica superior à do MAP+FN e semelhantes à do MAP. Os fertilizantes produzidos com S0 na composição apresentam potencial para serem utilizados na agricultura, podendo ser fontes alternativas aos FTA, ainda com fornecimento de S. Este foi provavelmente o primeiro estudo de campo utilizando essa associação. Outros estudos, em outras condições de solo e clima, devem ser realizados para confirmar a viabilidade do uso dessas fontes. / Brazilian soils has low phosphorus (P) availability. Due to the mineralogical composition of these soils, fertilization is a challenge, because of the specific adsorption and precipitation processes, causing low P recovery from fertilizers. Fully acidulated P fertilizers (FAP), practically with all P soluble in water, are the most used sources in Brazil. However, they may not be the most appropriate sources for these soils. Theoretically, the ideal phosphate fertilizer would be the one which supplies the initial plant demand as well as releases slowly P during the crop cycle, allowing better synchronization between the plant demand and dissolution of P source. Based on this premise, the aim of this study was to evaluate the efficiency of phosphate fertilizers produced by mixture of FAP, Bayóvar phosphate rock (PR) and elemental sulfur (S0) in the same granule. The fertilizers were evaluated in incubation, greenhouse and field trials. The incubation study was carried out to evaluate the diffusion, availability and reaction products of P and S from the fertilizers: monoammonium phosphate (MAP), triple superphosphate (TSP) and MES (MicroEssentials®); and the produced fertilizers: MAP+PR, MAP+PR+S0[2:1], MAP+PR+S0[1:1], TSP+PR and TSP+PR+S0[2:1], obtained by granulation of FAP with PR in the ratio 1:1, based on total P content, with or without S0 in the composition. Fertilizers with MAP in the composition resulted in better P diffusion and availability than the fertilizers with TSP. The S0 improved the P diffusion and availability mainly from fertilizers produced with MAP. Two experiments were carried out in greenhouse, with the objectives to: study the FAP and PR ratio and S0 presence in the mixture; quantify the S0 effect for increasing the P uptake from PR, using 32P; and evaluate the fertilizers with S0 in the composition to provide sulfur (S) for maize, comparing them with commercial sources. The S0 presence in the granule improved the P uptake on 26 and 18% from the fertilizers produced with 50 % from MAP or TSP, respectively. The fertilizers with S0 in the composition were less efficient than powdered S0 providing S to maize, but they were better than commercial fertilizer with bentonite+S0. The field trial was carried out with soybean in an Oxisol in Cerrado region, Itiquira-MT. The fertilizers evaluated were: MAP, PR, MAP+PR, MAP+PR+S0[2:1] and MAP+PR+S0[1:1] applied in band or broadcast. The fertilizers MAP+PR+S0[2:1] and MAP+PR+S0[1:1] were better than MAP+PR and similar to MAP on soybean yield and agronomic efficiency. Fertilizers produced by MAP+PR and S0 in the same granule can be potential sources to be used in agriculture, could be alternative sources for FAP, moreover can supply S to crops. Probably this was the first study using the abovementioned association. Other studies in others soils and weather conditions should be carried out to confirm the potential use of these sources.

The recommendations of fertilization have as main purpose to facilitate and aid the decisions about application of fertilizers necessary to obtain yields of maximum economic efficiency. Pointing out the importance of the numerical tables indications, should be also important the crops and area history, the history of fertilizations and calcareous use, the yields obtained and expected, the farmer social-economic conditions, the management system and soil type, the area climatic conditions and the environmental impact of the technology used. With the no-till (SPD) adoption in Paraguay, questions appeared about the use of fertilizers technical recommendations, especially of phosphorus (P) and potassium (K), considering that this tables had been elaborated having as base researches accomplished with experiments carried out in soil conventional tillage system (SC). This research aimed to generate recommendations of phosphate and potassium fertilization through experiments of calibration in seven places in the Região Oriental of Paraguay. The experiments, in no-till, were carried out since 2003 to 2006, in soils with different texture and initial levels of fertility, in representative areas of grains crops production and in areas with known history of no-tillage adoption in the country. In the Misiones Department experiments were carried in two areas (one of medium and another of low fertility, both with the same texture); in the Itapúa Department in two areas (one of high and another of low fertility, with different texture); in the Alto Paraná Department (two areas of low fertility, but with the same texture) and one of low fertility in the Amambay Department. The experimental design used was randomized blocks, with subdivided plots and three replicates. For phosphorus, the main plots were fertilized with five doses of P (0, 50, 100, 200 e 400 kg ha-1 of P2O5) with the purpose to create levels of fertility and seeded with wheat later. In the sub plots were applied four doses of P (0, 40, 80 e 120 kg ha-1 of P2O5) during corn and soybean seeding, aiming to obtain the response curve. For potassium, the treatments were five doses of K2O (0, 25, 50, 75 and 100 kg ha-1), with applications in soil surface before the crops seeding. The doses were applied every planting, respecting the same amounts and in the same plots, which varied in the second phase of the experiments, for the winter of 2005 and summer of 2005-2006. To obtain more points in the response curves in the project second phase, an application of 120 kg of phosphorus was done in the plots with level 200 kg of P2O5, and in the plots of K2O were applied 25 kg of K2O. Were sampled ten soil samples by plot in the depth of 0 to 10 cm before seeding and after crop harvest. The P build level was more influenced by P start level and by areas fertilization history than soil texture. In the soils with low P level and with no fertilization history was necessary to apply 35,4 kg of P2O5 ha-1 to increase 1 mg dm-3 of P in the soil. On the other hand, to soils with intermediate to high level and history of previous fertilizer application was necessary to apply 20,3 kg of P2O5 ha-1 to increase 1 mg dm-3 of P in the soil. Was necessary to add 27,85 kg of P2O5 ha-1 to increase 1 mg dm-3 of P in the soil, when the distinction between soils with or without history of fertilization was not done. To reach the P critical level in the soil, the addition of 210 kg ha-1 of P2O5 is recommended for class "very low", 105 kg ha-1 for class "low" and 30 kg ha-1 for class "medium". The critical level of P was higher than that established by the ROLAS, and the influence of the soil texture was smaller than that previewed by the ROLAS. The critical level for soils with 410-600 g kg- 1 of clay (Class 1) was 12 mg dm-3 and for soils of 210 a 400 g kg-1 of clay (Class 2) was 15 mg dm-3. The critical level determined for soybean, corn and wheat crops were of 15, 10 and 12 mg dm-3, respectively. The K critical level determined by Mehlich-1 for wheat, corn and soybean under no-tillage in the Paraguay is 75 mg dm-3. To reach the K critical level in the soil, the addition of 250 kg ha-1 of K2O is recommended for class "very low", 125 kg ha-1 for class "low" and 40 kg ha-1 for class "medium". It is necessary 5 kg ha-1 of K2O to increase one mg dm-3 of its level in the soil. In K2O soil levels upper 150 mg dm-3, the plants presents low probability of answer to potassium fertilizers application. Smaller relative and absolute yields were obtained with wheat after soybean than after corn. / As recomendações de fertilização têm como principal finalidade facilitar e auxiliar na tomada de decisão de aplicação de fertilizantes, que se necessita para obtenção de rendimentos de máxima eficiência econômica. Salientando a importância das indicações numéricas das tabelas, devemos também dar importância ao histórico de cultivo e da área, o histórico de adubação e calagem, as produtividades obtidas e a esperadas, as condições sócioeconômicas do produtor rural, o sistema de manejo e tipo de solo, o clima da região e o impacto ambiental da tecnologia a ser utilizada. No Paraguai surgiram questionamentos com a adoção do SPD quando se referia a utilização das recomendações técnicas de fertilizantes, especialmente de fósforo (P) e potássio (K), considerando que as mesmas haviam sido elaboradas tendo como base pesquisas realizadas com experimentos conduzidos no sistema convencional (SC) de preparo do solo. O objetivo deste trabalho foi a obtenção de tabelas próprias para a recomendação fosfatada e potássica das principais culturas sob sistema de plantio direto no Paraguai. Os experimentos foram conduzidos desde 2003 a 2006, em solos com diferentes texturas e níveis iniciais de fertilidade, em regiões representativas de produção de grãos e em locais com histórico de adoção do SPD do país. No Departamento de Misiones conduziu-se experimentos em dois locais (um de média e outro de baixa fertilidade inicial com a mesma textura); no Departamento de Itapúa em dois locais (um de alta e o outro de baixa fertilidade inicial com diferente textura); no Departamento de Alto Paraná (dois locais de baixa fertilidade, porém com diferente textura) e um no Departamento de Amambay de baixa fertilidade. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso em parcelas subdivididas com três repetições. Para o fósforo as parcelas principais foram adubadas com cinco doses de P (0, 50, 100, 200 e 400 kg ha-1 de P2O5) visando a criação de níveis de fertilidade e semeadas posteriomente com trigo. Nas subparcelas foram aplicadas quatro doses de P (0, 40, 80 e 120 kg ha-1 de P2O5) no momento da implantação do milho e da soja visando a obtenção de curva de resposta. E para o potássio os tratamentos consistiram de cinco doses de K2O (0, 25, 50, 75 e 100 kg ha-1) e as aplicações foram efetuadas em superfície antes da semeadura das culturas. As doses foram aplicadas em todas as safras, respeitando as mesmas quantidades e nas mesmas parcelas, o que variou na segunda etapa da condução dos experimentos, para as safras de inverno de 2005, e de verão de 2005/2006. Para se obter mais pontos nas curvas de resposta na segunda fase do projeto, foi realizada uma aplicação de 120 kg de fósforo nas parcelas com nível 200 kg de P2O5, e nas parcelas de K2O foram aplicadas 25 kg de K2O. Foram coletadas dez amostras de solo por parcela na profundidade de 0-10 cm antes da semeadura e após a colheita de cada cultura. A construção do nível de P foi mais influenciada pelo teor inicial de P e histórico de adubação das áreas do que pela textura do solo. Em solos com baixo teor de P e sem histórico de adubação foi necessário aplicar 35,4 kg P2O5 ha-1 para elevar 1 mg dm-3 de P no solo. Por outro lado, para solos com teor médio a alto com histórico de adubação foi necessário aplicar 20,3 kg P2O5 ha-1 para elevar 1 mg dm-3 de P no solo. E foram necessários adicionar em média geral 27,85 Kg P2O5 ha-1 para elevar 1 mg dm-3 de P no solo, quando não se faz a distinção entre áreas com e sem histórico de adubação. Para atingir o teor crítico de P no solo é recomendada a adição de 210 kg ha-1 de P2O5 para a classe muito baixo , 105 kg ha-1 para a classe baixo e 30 kg ha-1 para a classe médio . O teor crítico de P foi superior ao estabelecido pela ROLAS, também a influência da textura foi inferior em relação à prevista pela ROLAS. O teor critico para solos de 410-600 g kg-1 de argila (Classe 1) foi de 12 mg dm-3 e para solos de 210 a 400 g kg-1 de argila (Classe 2) foi de 15 mg dm-3. O teor crítico determinado para as culturas de soja, milho e trigo, foram de 15, 10 e 12 mg dm-3, respectivamente. O teor crítico de K no solo determinado por Mehlich-1 para trigo, milho e soja sob sistema plantio direto no Paraguai é de 75 mg dm-3. Para atingir o teor crítico de K no solo é recomendada a adição de 250 kg ha-1 de K2O, quando se encontra na classe muito baixo , 125 kg ha-1 quando se encontra na classe baixo e 40 kg ha-1 quando se encontra na classe médio . São necessários 5 kg ha-1 de K2O para elevar em um mg dm-3 o teor de potássio no solo. Em teores no solo acima de 150 mg dm-3, as plantas apresentam baixa probabilidade de resposta à aplicação de fertilizantes potássicos. Maiores rendimentos relativos e absolutos foram atingidos com o trigo após a soja do que após o milho.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-06-14T16:45:43Z No. of bitstreams: 1 ANTONIO EVAMI CAVALCANTE SOUSA - TESE PPGEA 2011..pdf: 17543888 bytes, checksum: e23704636c7719f8f20417c7205dc480 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-14T16:45:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ANTONIO EVAMI CAVALCANTE SOUSA - TESE PPGEA 2011..pdf: 17543888 bytes, checksum: e23704636c7719f8f20417c7205dc480 (MD5) Previous issue date: 2011-11 / CNPq / Objetivou-se, com esta pesquisa, avaliar a viabilidade do uso de águas de qualidade inferior na cultura do pinhão-manso cujo ponto de partida foi a análise de dois experimentos, sendo um irrigado com água residuária e outro com água salina, nos 3o e 4° ano de cultivo. As lâminas de reposição hídrica do consumo influenciam as variáveis de crescimento do pinhão-manso a partir dos 30 dias após a poda. As variáveis altura de planta e área foliar são afetadas pela interação dos fatores (RH x DP) aos 30 e 30, 60 e 90 dias após a poda, respectivamente. O peso de frutos e a eficiência do uso da água são influenciados pelas lâminas de reposição hídrica do consumo do pinhão-manso as quais, não são afetadas pelas doses de fósforo. O diâmetro de caule, número de folhas e consumo de água, são afetados linear e negativamente pela salinidade da água de irrigação. A área foliar é a única variável de crescimento influenciada pela doses de fósforo nas três avaliações e o número de folhas foi influenciado somente aos 30 DAP. A salinidade da água de irrigação a partir de 1,6 dS m"1 interfere negativamente no acúmulo de matéria seca das folhas de pinhão-manso. O consumo médio de água do pinhão-manso diminuiu 22,5% por aumento unitário da salinidade da água de irrigação durante 180 dias. O pinhão-manso demonstra sensibilidade à salinidade da água de irrigação com condutividade elétrica superior a 1,6 dS m"'. O incremento na reposição hídrica com água residuária proporcionou incremento nas trocas gasosas foliares, notadamente na taxa de assimilação de carbono. O teor dos elementos obedeceu à seguinte ordem decrescente nas folhas: N > K > Mg > Ca > P > Na > S > Fe > Mn > Zn > Cl > Cu. Com o aumento da reposição hídrica os teores foliares de P, Zn e Cu aumentaram enquanto no limbo foliar os teores de Cl, Mn e Na decresceram suas concentrações. As doses de P2O5 aplicadas não influenciaram nos teores de nenhum dos elementos estudados. A salinidade da água de irrigação prejudica as plantas de pinhãomanso, provocando reduções na condutância estomática, perda nas taxas de transpiração e de fotossíntese, além de aumento na temperatura foliar. O teor foliar dos nutrientes e o elemento sódio obedeceram à seguinte ordem: K > N > Cl > Ca > Na > Mg > P > S > Fe > Mn > Zn > Cu. Com exceção do cobre todos os nutrientes e elementos avaliados aumentaram com o acréscimo da salinidade da água de irrigação. O teor máximo de N e K nas folhas do pinhão-manso foi obtido com uma CEa de 2,2 dS m" . A menor dose de P2O5 utilizada é suficiente para permitir o desenvolvimento da planta durante o período experimental. Os níveis de irrigação influenciaram os componentes de produção, como emissão de inflorescência, número de cachos, número de frutos e peso de 100 sementes. O teor de óleo foi influenciado significativamente pelo nível de reposição hídrica, ocorrendo um acréscimo de 11,51% no nível 1,25 de reposição hídrica. O acréscimo das doses de fósforo influenciou, entre as variáveis em estudo, apenas o número de cachos. O número de dias para emitir a inflorescência, número de cachos por planta, produtividade de grãos e o teor de óleo das sementes de pinhão-manso, foi afetado negativamente pelo aumento da salinidade da água de irrigação. A cultura do pinhãomanso irrigado com água de condutividade elétrica de 1,3 dS m"1 atinge, em média, perda de 10% da massa e, consequentemente, do teor de óleo em suas sementes. Há correlação positiva entre o peso de 100 sementes e teor de óleo das sementes de pinhão-manso. Só o número de dias para emissão da inflorescência foi afetado pelas doses de fósforo. Plantas de pinhão-manso irrigadas com 100% da capacidade de campo com água residuária apresentam redução na produção de massa e área foliar, comparando-se com as plantas irrigadas com água de abastecimento. Esta espécie apresenta a capacidade de se ajustar osmoticamente a partir da síntese de glicina betaína; contudo, demonstra que o acúmulo de prolina no tecido não é efetivó para o ajustamento osmótico devido aos seus baixos teores acumulados no tecido. A aplicação de lâminas de reposição hídrica com efluente doméstico no solo ocasionou elevação no pH, conforme aumenta a disponibilidade hídrica. Porém, o efeito sobre o potássio foi inverso. Com relação às doses de P2O5 no perfil do solo, não se detectou efeito sobre os elementos em estudo. / The cultivation of physic nut in recent years has received special attention, being considered a altemative energy source universally accepted. The objective of this work to analyze the feasibility of using lower quality water for irrigation and phosphorus leveis on yields of physic nut during the 3rd and 4th year of production. Growth variables were influenced by the blades of fluid consumption of the physic nut from 30 days after pruning. The number of leaves and stem diameter were influenced by phosphorus at 30 and 90 days after pruning, respectively. Variables, plant height and leaf area were affected by the interaction of 30 and 30, 60 and 90 days after pruning, respectively. The weight of the fruit and water use effíciency were influenced by the depth of fluid consumption of the physic nut, however, were not affected by phosphorus. The stem diameter, number of leaves and water consumption are linear and negatively affected by salinity of irrigation water. Leaf area was the only variable influenced by the growth rates of phosphorus in the three evaluations and the number of leaves was affected at 30 DAP. The salinity of irrigation water from 1.6 dS m"1 negatively interferes with the accumulation of dry leaves of physic nut. The average water consumption of the physic nut decreased 22.5% per unit increase in salinity of irrigation water for 180 days. The physic nut demonstrates sensitivity to salinity of irrigation water with electrical conductivity higher than 1.6 dS m"'. The increase in hydration with wastewater resulted increase in leaf gas exchange, notably in the rate of carbon assimilation. The content of the elements the following order of decreasing leaf: N> K> Mg> Ca> P> Na> S> Fe> Mn> Zn> Cl> Cu. With increasing hydration leveis of P, Zn, and Cu increased while the leveis of Cl, Mn and Na decreased their concentrations in the leaves. P2O5 doses applied did not influence the content of any of the elements studied. The salinity of irrigation water led to reductions in stomatal conductance, leading to declines in rates of transpiration and photosynthesis, and increased leaf temperature. The nutrient content of the leaves the following order: K> N> Ca> Mg> P> S and Cl> Na> Fe> Mn> Zn> Cu, for macro and micronutrients, respectively. Aside from covering ali aspects evaluated increased with increasing salinity of irrigation water. The maximum N and K in leaves of physic nut was obtained with an ECw of 2.2 dS m"1. The irrigation leveis influenced the yield components such as issuance of inflorescence, number of bunches, fruit number and weight of 100 seeds. The oil content was significantly influenced by the levei of fluid there was an increase of 11.51% at 1.25 levei of fluid. The increase of phosphorus leveis influence among the variables studied, only the number of clusters. The number of days to issue the inflorescence, number of clusters per plant, grain yield and oil content of seeds of physic nut were negatively affected by increasing salinity of irrigation water. Acculturate of physic nut irrigated with electrical conductivity of 1.3 dS m"1 reaches an average 10% loss of mass and therefore the oil content in seeds. Only the number of days to inflorescence emission was affected by phosphorus. There was a positive correlation between 100 seed weight and oil content of seeds of physic nut. Physic nut plants irrigated with 100% of field capacity with wastewater show a reduction in mass production and leaf area compared with plants irrigated with water supply. This species has the ability to adjust osmotic from the synthesis of glycine betaine. However, demonstrates that the accumulation of proline in the tissue is not effective for osmotic adjustment due to its low leveis accumulated in the tissue. The application of layers of fluid replacement with domestic wastewater in the soil caused an increase in pH with increasing water availability, however, the effect on potassium was reversed. With respect to the P2O5 leveis in the soil profile, there was no efTect on the elements in the study.

Orientador: Sérgio Luís de Carvalho / Resumo: O Brasil possui amplo potencial para a aquicultura, atividade apontada como uma importante alternativa para o crescimento da produção de pescado no país. A atividade é realizada muitas vezes nos sistemas abertos (reservatórios), e medidas de controle e prevenção assumem grande importância por conta da dificuldade para redução de impactos ambientais desta atividade nas águas, que deve ser preservada a fim de se garantir os seus múltiplos usos. Neste estudo foram realizados o monitoramento e a avaliação da qualidade da água no Ribeirão Can-can, onde estão instaladas três pisciculturas com sistema de cultivo em tanques-rede, localizadas no Reservatório de Ilha Solteira, município de Santa Clara d’Oeste - SP. As amostragens necessárias para a pesquisa e análises foram realizadas com frequência mensal no período entre setembro/2016 e setembro/2017 em quatro pontos do corpo hídrico considerados estratégicos para o objetivo do estudo. A partir dos resultados obtidos das análises físico-químicas e biológicas foi realizada uma análise comparativa com os padrões estabelecidos pela Resolução CONAMA n° 357/05 para águas doces classe 2, e aplicado o Índice de Qualidade da Água - IQA da CETESB (Companhia Ambiental do Estado de São Paulo), a fim de se obter uma classificação quanto a qualidade do corpo hídrico monitorado e poder correlacioná-la com possíveis causas de poluição. Para os valores de IQA observados a qualidade da água foi classificada entre boa e ótima. Apesar disso, foram cons... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Brazil has a large potential for aquiculture, which is listed as an important alternative to rise fishing production in the country. The activity is developed mostly in open systems (reservoirs), and control and prevention actions take important place due to the difficulty to reduce the environmental impacts of this activity on water, which must be preserved in order to guarantee its multiple uses. In this study, water quality monitoring and evaluation was carried out in Ribeirão Can-can, where are installed three units of fish farms in cage system located at Ilha Solteira Reservoir, at the city of Santa Clara d’Oeste - SP. The analyses needed for the research were carried monthly from September 2016 to September 2017 in four strategic sites of the water body. As of the results of physical, chemical and biological tests a comparative analysis was made with CONAMA Resolution nº 357/05 standards for fresh waters class 2 and applying the Water Quality Index (WQI) from CETESB (Environmental Company of the State of São Paulo) in order to obtain a quality classification level of the monitored water body and correlate it with possible sources of pollution. With the results of WQI observed, the water quality was classified between good and great. Despite it, were found high phosphorus concentrations in all samples, varying between 0,07 mg/L and 0,96 mg/L. As so, the waters of Ribeirão Cancan deserve attention by constant monitoring and evaluations because of its high potential to eut... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by IARA BERNARDI (eng.iarabernardi@gmail.com) on 2018-09-06T03:02:42Z No. of bitstreams: 1 IARA BERNARDI SANTANNA FINAL.pdf: 4011566 bytes, checksum: 6fbe1841c8dc022ae9d0abd1ae6ffa1b (MD5) / Approved for entry into archive by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br) on 2018-09-06T11:53:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 sant'anna_ib_me_ilha.pdf: 4011566 bytes, checksum: 6fbe1841c8dc022ae9d0abd1ae6ffa1b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-06T11:53:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 sant'anna_ib_me_ilha.pdf: 4011566 bytes, checksum: 6fbe1841c8dc022ae9d0abd1ae6ffa1b (MD5) Previous issue date: 2018-03-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O Brasil possui amplo potencial para a aquicultura, atividade apontada como uma importante alternativa para o crescimento da produção de pescado no país. A atividade é realizada muitas vezes nos sistemas abertos (reservatórios), e medidas de controle e prevenção assumem grande importância por conta da dificuldade para redução de impactos ambientais desta atividade nas águas, que deve ser preservada a fim de se garantir os seus múltiplos usos. Neste estudo foram realizados o monitoramento e a avaliação da qualidade da água no Ribeirão Can-can, onde estão instaladas três pisciculturas com sistema de cultivo em tanques-rede, localizadas no Reservatório de Ilha Solteira, município de Santa Clara d’Oeste - SP. As amostragens necessárias para a pesquisa e análises foram realizadas com frequência mensal no período entre setembro/2016 e setembro/2017 em quatro pontos do corpo hídrico considerados estratégicos para o objetivo do estudo. A partir dos resultados obtidos das análises físico-químicas e biológicas foi realizada uma análise comparativa com os padrões estabelecidos pela Resolução CONAMA n° 357/05 para águas doces classe 2, e aplicado o Índice de Qualidade da Água - IQA da CETESB (Companhia Ambiental do Estado de São Paulo), a fim de se obter uma classificação quanto a qualidade do corpo hídrico monitorado e poder correlacioná-la com possíveis causas de poluição. Para os valores de IQA observados a qualidade da água foi classificada entre boa e ótima. Apesar disso, foram constatadas elevadas concentrações de fósforo em todas as análises, variando entre 0,07 mg/L e 0,96 mg/L. Em virtude disso, as águas do Ribeirão Can-can merecem atenção por meio de monitoramentos e avaliações constantes, pois apresentam atualmente potencial para eutrofização. / Brazil has a large potential for aquiculture, which is listed as an important alternative to rise fishing production in the country. The activity is developed mostly in open systems (reservoirs), and control and prevention actions take important place due to the difficulty to reduce the environmental impacts of this activity on water, which must be preserved in order to guarantee its multiple uses. In this study, water quality monitoring and evaluation was carried out in Ribeirão Can-can, where are installed three units of fish farms in cage system located at Ilha Solteira Reservoir, at the city of Santa Clara d’Oeste - SP. The analyses needed for the research were carried monthly from September 2016 to September 2017 in four strategic sites of the water body. As of the results of physical, chemical and biological tests a comparative analysis was made with CONAMA Resolution nº 357/05 standards for fresh waters class 2 and applying the Water Quality Index (WQI) from CETESB (Environmental Company of the State of São Paulo) in order to obtain a quality classification level of the monitored water body and correlate it with possible sources of pollution. With the results of WQI observed, the water quality was classified between good and great. Despite it, were found high phosphorus concentrations in all samples, varying between 0,07 mg/L and 0,96 mg/L. As so, the waters of Ribeirão Cancan deserve attention by constant monitoring and evaluations because of its high potential to eutrophication.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-28T15:30:55Z No. of bitstreams: 1 EDVALDO ELOY DANTAS JÚNIOR - DISSERTAÇÃO PPGEA 2009..pdf: 5592124 bytes, checksum: 16137e15114de1ab5346926772a3df03 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-28T15:30:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EDVALDO ELOY DANTAS JÚNIOR - DISSERTAÇÃO PPGEA 2009..pdf: 5592124 bytes, checksum: 16137e15114de1ab5346926772a3df03 (MD5) Previous issue date: 2009-11 / Capes / O experimento foi conduzido sob condições de casa de vegetação pertencente ao Departamento de Engenharia Agrícola do Centro de Tecnologia e Recursos Naturais da Universidade Federal de Campina Grande, Campina Grande, PB, localizada pelas coordenadas geográficas: 7°15'18" de latitude Sul, 35°55'28" de longitude Oeste, altitude média de 550m. Considera-se que a aplicação de resíduos siderúrgicos, em doses que reflitam o incremento de silício como nutriente e não como corretivo de acidez do solo, propicia a saturação dos sítios de adsorção de fósforo no solo, tornando o fósforo mais absorvível pelas as plantas. Outro ponto de importância é que o silício tende a formar uma camada extra na célula propiciando maior resistência à parede celular, tornando, a planta, mais resistente a danos mecânicos e ao estresse hídrico. Objetivou-se, portanto, avaliar os efeitos de silício, presente em escória de siderurgia, e lâminas de água, no desenvolvimento de plantas de milho. Os tratamentos resultaram da combinação de quatro lâminas de irrigação referentes à reposição de água de 50, 75, 100 e 125 % da evapotranspiração da cultura, com quatro doses de silicato de cálcio e magnésio correspondentes a 0, 300, 600 e 900kg ha"1 de silício. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, em esquema de parcelas subdivididas, sendo as lâminas de água distribuídas em faixas e as doses de silício compondo as subparcelas. Verificou-se que as variáveis de crescimento como comprimento e diâmetro do caule, área foliar e massa seca da parte aérea foram afetadas pelas lâminas de irrigação e/ou pela adubação silicatada. A produção do milho foi significativamente influenciada pelas dosagens de silício e lâminas de água, obtendo-se a maior produção de grãos com a dosagem de 600 Kg.ha"1 de silício, e nas maiores lâminas de irrigação. A melhor eficiência do uso da água para produção de grãos, foi nos tratamentos de 600Kg . ha"1 combinada com a lâmina de reposição de 125 % da ETC. / The experiment was conducted under greenhouse conditions from the Department of Agricultural Engineering Technology Center and Natural Resources, Universidade Federal de Campina Grande, Campina Grande, PB, located at the geographical coordinates: 7° 15' 18" south latitude, 35° 55' 28" west longitude, average elevation of 550m. It considers that the application of steel industry residues in doses that reflect the growth of silicon as a nutrient and not as a corrective of soil acidity leads to the saturation of sites of adsortion of phosphorus in the soil, making phosphorus more absorbable by the plants. Another point of importance is that silicon tends to form an extra layer in the cell providing greater slice to the cell wall, making the plant more resistant to mechanical damage and to water stress. So the objective, for both, to assess the effects of silicate, present in steel industry waste, and water blades on the corn plants development. The treatments were the combinations of four irrigation levels concerning water replacement of 50, 75, 100 and 125% of crop évapotranspiration, with four doses of calcium silicate and magnesium corresponding to 0, 300, 600 and 900kg ha"1 of silicon. The experimental design was in a randomized block in split plots, and the irrigation water divided into tracks and silicon levels composing subplots. It was found that the growth variables such as length and stem diameter, leaf area and shoot dry weight were implemented by irrigation water and/ or silicate fertilization. Corn yield was significantly influenced by the doses of silicate and water blades, it was obtained the largest grain production with the silcate dosage of 600kg ha"1, and higher irrigation. The highest efficiency of water use for grain production was with the treatments of 600kg. ha"1 combined with the 125% blade replacement of the ETc.