Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The increase on swine livestock activity demands profitable resources and environmentally sustainable for the treatment, disposal and the residual water reuse. Due to the high wastewater volume, they have a huge pollutant load, among them several metals, that can cause environment impact. This work presents an evaluation of phase separation for Al, Ba, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, Sr and Zn removal in swine manure through the coagulation and flocculation whit synthetic and natural polyelectrolyte. For this proposal, the metals were monitored in the effluent and solid-liquid separation assays (Jar Test) with poliphenolic polymer (Tannin) and polyacrilamide (PAM) applied at different concentration. The optimization was accomplished by the application of factorial design. For the metal determination three mixtures of reagents had been evaluated (nitric acid + perchloric acid, sulfuric acid + hydrogen peroxide and nitric acid + hydrogen peroxide) for samples decomposition of swine manure, the best result for recovery and correlation was found to nitric acid and hydrogen peroxide mixture. After the separation of the liquid fraction, reductions between 68 and 99% were found out in the investigated metal concentrations. Besides that, reductions over 90% for chemical oxygen demand were also observed. A significant influence in turbidity removal only by the tannin utilization was found out. However the PAM application improved directly the flocks generation and influenced the sludge volume reduction. The polyelectrolyte use provided the reduction of metal concentration in the wastewater to adjust to the brazilian legislation for discharging into water bodies or for reuse in irrigation systems. The sludge produced after the solid-liquid separation also showed concentrations of inorganic constituents below of maximum limits claimed by legislation for the agricultural use. / O crescimento da atividade suinícola demanda recursos rentáveis e ambientalmente sustentáveis para o tratamento, disposição e reuso de suas águas residuárias. Além de seu grande volume de efluentes, estes possuem alta carga de poluentes, entre eles diversos metais, danosos ao meio ambiente. Este trabalho apresenta uma avaliação da separação de fases para remoção de Al, Ba, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, Sr e Zn em dejetos de suínos através de coagulação e floculação com polieletrólitos, sintético e natural. Para isso, monitoraram-se os metais no efluente e foram realizados ensaios de separação sólido-líquido (Teste de Jarro) com aplicação de polímero polifenólico natural (tanino) e poliacrilamida (PAM). As otimizações foram realizadas aplicando planejamento fatorial. Para as determinações de metais foram avaliadas decomposições de amostras de dejeto de suíno empregando três misturas de reagentes (ácido nítrico + ácido perclórico, ácido sulfúrico + peróxido de hidrogênio, ácido nítrico + peróxido de hidrogênio), onde os resultados de recuperação e correlação permitiram a escolha da mistura ácido nítrico e peróxido de hidrogênio. Foram observadas reduções entre 68% e 99% nas concentrações dos metais investigados após separação da fração líquida, além de reduções superiores 90% para a demanda química de oxigênio e superiores a 98% para a turbidez. Foi constatada interação na remoção de turbidez somente ao emprego de Tanino, porém a aplicação de PAM melhorou diretamente a formação dos flocos e sedimentação do lodo. Os polieletrólitos proporcionaram a redução da concentração de metais na água residuária, auxiliando no enquadramento das concentrações dos metais investigados à legislação, para descarte em corpos de água receptores ou ao reuso em sistemas de irrigação. O lodo produzido após a separação sólido-líquido apresentou concentrações de constituintes inorgânicos abaixo dos limites máximos exigidos pela legislação para o uso agrícola.

La limitation des ressources énergétiques fossiles et les lourds impacts environnementaux pouvant résulter de leur exploitation, entraînent un regain d’intérêt pour la digestion anaérobie. Face aux enjeux énergétiques et sanitaires, la conduite d’un méthaniseur implique l’optimisation de la production de méthane, mais aussi d’assurer la qualité sanitaire du digestat du point de vue des micropolluants. C’est dans ce cadre que s’inscrit ce projet de thèse réalisé en partenariat avec la ferme expérimentale de la Bouzule. L’optimisation de la co-digestion de substrats a montré que l’ajout d’herbe ensilée durant 36 semaines, améliorait le rendement du procédé de 20%. Le suivi des micropolluants (métaux lourds et HAPs) contenus dans les herbes provenant des bordures de route a montré que la qualité du digestat ne serait pas affectée si elles sont incorporées au digesteur. L’étude en réacteur batch de l’impact des antibiotiques sur la production de méthane a montré que : à 8 mg/L et 16 mg/L de tétracycline on observe une baisse de 23% et 28% respectivement, à 14 mg/L de spiramycine on observe une baisse de 40%, et à 20 mg/L de tylosine on observe une baisse de 30%. En réacteur continu, les faibles concentrations de tétracycline (0,2 mg/L et 2 mg/L) amélioraient d’environ 5% de la production de méthane au bout de 7 jours. A 200 mg/L et 2000 mg/L de tétracycline, on atteint des baisses de 30% et 40%, et le système ne récupère pas au bout de 7 jours. Quant à la spiramycine, à 1,4 mg/L, 14 mg/L et 140 mg/L, les baisses ont été de 14%, 24% et 39% respectivement, et au bout de 7 jours, une baisse résiduelle est toujours observable. Par ailleurs, les digestats issus des tests avec les antibiotiques sont en accord avec la réglementation / The limitation of fossil energy resources and heavy environmental impacts arising from their operation, there is a renewed interest for anaerobic digestion. According to the energy, and health issues, the monitoring of an anaerobic digester involves the maximization of the methane production, but also to ensure a good quality of digestate from the perspective of micropollutants. It is within this framework that this project of thesis is realized in partnership with the experimental farm of “La Bouzule”. The optimization of the co-digestion of substrates, showed that the use of 36 weeks grass silage improved the process yield by 20%. The monitoring of heavy metals and PAHs content in the grasses from roadsides showed that these grasses – if used as co-substrate in the digester – will not affect the digestate quality. The study of the impact of antibiotics on methane production in batch reactor showed that: 8 mg/L and 16 mg/L of tetracycline led to 23% and 48% decrease respectively, 14 mg/L of spiramycin led to 40% decrease, and 20 mg/L tylosin to 30% decrease. The monitoring of the continuous reactor showed that low levels of tetracycline (0.2 mg/L and 2 mg/L) led to an improvement of about 5% of the methane production. At 200 mg/L and 2000 mg/L of tetracycline, reductions of 30% and 40% are achieved, and the system did not recover after 7 days. The addition of spiramycin to the continuous reactor at 1.4 mg/L, 14 mg/L and 140 mg/L resulted in decreases of 14%, 24% and 39% respectively. For the latter, after one week, a residual drop is still observable. Furthermore, the digestate resulting from the monitoring of the continuous reactor during the tests with antibiotics is in accordance with current regulations

Made available in DSpace on 2016-08-12T19:15:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KassiaJBO_DISSERT.pdf: 1351352 bytes, checksum: 1f12aaa9e29f565fec103eb2a5f09efe (MD5) Previous issue date: 2014-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The experiment was conducted at the Experimental Farm 'Rafael Fernandes' of the Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA), located in the district of Alagoinha, from August 2012 to February 2013 with the objective of evaluating the agrieconomic performance of the beet and arugula intercropped as a function of roostertree amounts incorporated into the soil and spatial arrangements of the component crops. The experimental design was of randomized complete blocks with five replications, with the treatments arranged in a 4 x 3 factorial scheme. The treatments consisted of the combinations of four amounts of roostertree incorporated into the soil (10, 25, 40 and 55 t ha-1 of dry matter) and three spatial arrangements (2B:2A, 3B:3A and 4B:4A), corresponding rows of beet (B) alternated with rows of arugula (A). The characteristics evaluated in the beet were: plant height, number of leaves per plant, total and commercial productivity, productivity of classified roots, fresh and dry mass of shoot; in the arugula were: plant height, number of leaves per plant, dry mass of shoot and yield of green mass; in the diagnostic leaves of beet and arugula were evaluated the contents of N, P, K; in the soil were assessed the amounts of bacterial and fungal colonies present before and after planting, as well as, the nutrient contents: N, P, K, pH, CEC and soil organic matter before and after sowing. In the intercropping systems were evaluated the productive efficiency index, the canonical variable score, gross income, net income, rate of return and profit margin. The highest agrieconomic performance of the intercropping beet and arugula was obtained in the amount of 55 t ha-¹ of roostertree incorporated into the soil and in the spatial arrangement of 2B: 2A. The amount of fungi and bacteria of the soil increased with increasing amounts of roostertree added to the soil in the arrangement of 2B: 2A. The multivariate method compared to the univariate method applied to the productive efficiency index was quite effective in determining the best arrangement 2B: 2A of the bicropping of arugula intercropped with beet. It is economically viable for the farmer to use the roostertree as green manure in the beet production intercropped with arugula / O experimento foi conduzido na Fazenda Experimental Rafael Fernandes da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA), localizada no distrito de Alagoinha, no período de agosto de 2012 a fevereiro de 2013, com o objetivo de avaliar o desempenho agroeconômico da beterraba e rúcula consorciadas em função de quantidades de flor-de-seda incorporadas ao solo e arranjos espaciais das culturas componentes. O delineamento experimental usado foi de blocos completos casualizados com cinco repetições, com os tratamentos arranjados em esquema fatorial 4 x 3. Os tratamentos consistiram de quatro quantidades de flor-de-seda incorporadas ao solo (10; 25; 40 e 55 t ha-1 de matéria seca) e três arranjos espaciais (2B:2R, 3B:3R e 4B:4R), que corresponderam a fileiras de beterraba (B) alternadas com fileiras de rúcula (R). As características avaliadas na beterraba foram: altura de plantas, número de folhas por planta, produtividade total e comercial, produtividade classificada de raízes, massa fresca e seca da parte aérea. Já na rúcula foram: altura de plantas, número de folhas por planta, massa seca da parte aérea e rendimento de massa verde. Nas folhas diagnósticas de beterraba e rúcula foram avaliados os níveis de N, P, K. Por sua vez, no solo foram avaliadas as quantidades de colônias de bactérias e fungos presentes antes e após o plantio, bem como os teores nutrientes: N, P, K, pH, CTC e matéria orgânica do solo antes e depois do plantio. Índices de eficiência agronômica e econômica de sistemas consorciados, tais como: índice de eficiência produtiva, escore da variável canônica, renda bruta, renda líquida, taxa de retorno e índice de lucratividade também foram avaliados. O maior desempenho agroeconômico para o consórcio de beterraba e rúcula foi obtido na quantidade de 55 t ha-¹ de flor-de-seda incorporada ao solo e no arranjo 2B:2R. A quantidade de fungos e bactérias do solo aumentou com as quantidades crescentes da flor-de-seda incorporadas ao solo no arranjo 2B:2R. O método multivariado quando comparado com o univariado aplicado ao índice de eficiência produtiva foi bastante eficaz na determinação do melhor arranjo 2B:2R do bicultivo de rúcula com beterraba. Nas condições do experimento, é economicamente viável para o agricultor o uso da flor-de-seda como adubo verde na produção beterraba consorciada com rúcula

Made available in DSpace on 2016-08-12T19:18:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KassiaJBO_DISSERT.pdf: 1351352 bytes, checksum: 1f12aaa9e29f565fec103eb2a5f09efe (MD5) Previous issue date: 2014-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The experiment was conducted at the Experimental Farm 'Rafael Fernandes' of the Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA), located in the district of Alagoinha, from August 2012 to February 2013 with the objective of evaluating the agrieconomic performance of the beet and arugula intercropped as a function of roostertree amounts incorporated into the soil and spatial arrangements of the component crops. The experimental design was of randomized complete blocks with five replications, with the treatments arranged in a 4 x 3 factorial scheme. The treatments consisted of the combinations of four amounts of roostertree incorporated into the soil (10, 25, 40 and 55 t ha-1 of dry matter) and three spatial arrangements (2B:2A, 3B:3A and 4B:4A), corresponding rows of beet (B) alternated with rows of arugula (A). The characteristics evaluated in the beet were: plant height, number of leaves per plant, total and commercial productivity, productivity of classified roots, fresh and dry mass of shoot; in the arugula were: plant height, number of leaves per plant, dry mass of shoot and yield of green mass; in the diagnostic leaves of beet and arugula were evaluated the contents of N, P, K; in the soil were assessed the amounts of bacterial and fungal colonies present before and after planting, as well as, the nutrient contents: N, P, K, pH, CEC and soil organic matter before and after sowing. In the intercropping systems were evaluated the productive efficiency index, the canonical variable score, gross income, net income, rate of return and profit margin. The highest agrieconomic performance of the intercropping beet and arugula was obtained in the amount of 55 t ha-¹ of roostertree incorporated into the soil and in the spatial arrangement of 2B: 2A. The amount of fungi and bacteria of the soil increased with increasing amounts of roostertree added to the soil in the arrangement of 2B: 2A. The multivariate method compared to the univariate method applied to the productive efficiency index was quite effective in determining the best arrangement 2B: 2A of the bicropping of arugula intercropped with beet. It is economically viable for the farmer to use the roostertree as green manure in the beet production intercropped with arugula / O experimento foi conduzido na Fazenda Experimental Rafael Fernandes da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA), localizada no distrito de Alagoinha, no período de agosto de 2012 a fevereiro de 2013, com o objetivo de avaliar o desempenho agroeconômico da beterraba e rúcula consorciadas em função de quantidades de flor-de-seda incorporadas ao solo e arranjos espaciais das culturas componentes. O delineamento experimental usado foi de blocos completos casualizados com cinco repetições, com os tratamentos arranjados em esquema fatorial 4 x 3. Os tratamentos consistiram de quatro quantidades de flor-de-seda incorporadas ao solo (10; 25; 40 e 55 t ha-1 de matéria seca) e três arranjos espaciais (2B:2R, 3B:3R e 4B:4R), que corresponderam a fileiras de beterraba (B) alternadas com fileiras de rúcula (R). As características avaliadas na beterraba foram: altura de plantas, número de folhas por planta, produtividade total e comercial, produtividade classificada de raízes, massa fresca e seca da parte aérea. Já na rúcula foram: altura de plantas, número de folhas por planta, massa seca da parte aérea e rendimento de massa verde. Nas folhas diagnósticas de beterraba e rúcula foram avaliados os níveis de N, P, K. Por sua vez, no solo foram avaliadas as quantidades de colônias de bactérias e fungos presentes antes e após o plantio, bem como os teores nutrientes: N, P, K, pH, CTC e matéria orgânica do solo antes e depois do plantio. Índices de eficiência agronômica e econômica de sistemas consorciados, tais como: índice de eficiência produtiva, escore da variável canônica, renda bruta, renda líquida, taxa de retorno e índice de lucratividade também foram avaliados. O maior desempenho agroeconômico para o consórcio de beterraba e rúcula foi obtido na quantidade de 55 t ha-¹ de flor-de-seda incorporada ao solo e no arranjo 2B:2R. A quantidade de fungos e bactérias do solo aumentou com as quantidades crescentes da flor-de-seda incorporadas ao solo no arranjo 2B:2R. O método multivariado quando comparado com o univariado aplicado ao índice de eficiência produtiva foi bastante eficaz na determinação do melhor arranjo 2B:2R do bicultivo de rúcula com beterraba. Nas condições do experimento, é economicamente viável para o agricultor o uso da flor-de-seda como adubo verde na produção beterraba consorciada com rúcula

Made available in DSpace on 2016-08-31T13:15:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GiullianaMMS_DISSERT.pdf: 3079970 bytes, checksum: f7be23cf2e8ddbe7ac6f9800be3de04c (MD5) Previous issue date: 2011-01-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Green manuring is the practice of incorporating undecomposed plant tissue to the soil, to maintain or increase soil fertility. One of the most used plants as green manure is Crotalaria juncea, with presents advantages compared to other legumes. This work was conducted with the objective of evaluating the effect of organic manures and plant densities on Crotalaria juncea growth, accumulation of nutrients in its shoots and in the soil, and also on rice yield. The trial was developed in an experimental area of Semiarid Federal Rural University, in Mossoró, RN, Brazil. Experimental design was a randomized blocks in a 4 x 3 factorial scheme, with four replications. Factors studied were organic manures (chicken manure, earthworm humus and control) and plant spacing (10 x 10, 14 x 14, 17x 17 and 20 x 20 cm). Determinations realized were: fresh and dry mass of shoot and root of crotalaria, shoot contents of N, P and K and soil pH, electrical conductivity (EC), PST and contents of C, N, P, K, Na, Ca and Mg after decomposition of crotalaria plants, and also rice production components (panicle number in 10 plants, grain weight in 10 plants; empty grain weight in 10 plants; mass of 100 grains). Data were submitted to variance analysis. The results related to the spacing were subjected to linear regression and data on the type of fertilization were subjected to Duncan test at 5% probability. Plant density of crotalaria provided a positive linear effect on shoot dry and green mass and per hectare accumulated amounts of N, P and K of shoot, and also a negative linear effect on root dry mass. Nutrient content per plant were not influenced by plant density and manure type, while manure type influenced only the P content per plant. Chicken manure provided the higher values of shoot fresh (24,55 t ha-1), and dry mass (5,89 t ha-1) and root dry mass (20,23 g) of crotalaria and the higher values of accumulated amounts per hectare of N(122,68 kg ha-1), P (33,38 kg ha-1) and K (78,00 kg ha-1) on shoot. Plant density of crotalaria did not influenced rice production components, while manure type only influenced mass of empty grains. / A adubação verde é a prática de se incorporar, ao solo, o tecido vegetal não decomposto, visando manter ou aumentar a fertilidade do solo. Uma das plantas mais utilizadas como adubo verde é a Crotalaria juncea, apresentando vantagens frente às outras leguminosas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de adubos orgânicos e densidades de semeadura sobre o desenvolvimento da Crotalaria juncea, acúmulo de nutrientes na parte aérea e no solo e produtividade de arroz. O experimento foi desenvolvido em área experimental da Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, RN. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso em esquema fatorial do tipo 4 x 3, com quatro repetições. Os fatores estudados foram três tipos de adubação (esterco de galinhas, húmus de minhoca e testemunha) e quatro espaçamentos entre plantas (10 x 10, 14 x 14, 17x 17 e 20 x 20 cm). Foram realizadas as seguintes determinações: massa verde e seca e teores de N, P e K da parte aérea da crotalaria; massa seca da raiz, pH, condutividade elétrica (CE), PST e teores de C, N, P, K, Na, Ca e Mg do solo após a decomposição da crotalária; além de componentes de produção do arroz ( número de panículas em 10 plantas; massa de grãos chochos e massa de grãos cheios em 10 plantas; massa de 100 grãos cheios) . Os dados foram submetidos à análise de variância. Os resultados relacionados ao espaçamento foram submetidos à regressão linear e os dados relativos ao tipo de adubação foram submetidos ao teste de Duncan a 5% de probabilidade. A densidade de semeadura da Crotalaria juncea proporcionou efeito linear positivo sobre sua MVPA, MSPA e quantidades acumuladas por hectare de N, P e K na parte aérea, além de efeito linear negativo sobre a MSR. Os teores de nutrientes por planta não foram influenciados pelos espaçamentos e os tipos de adubo utilizados influenciaram apenas o teor de fósforo por planta. A utilização do esterco de galinha proporcionou os maiores valores de MVPA (24,55 t ha-1), MSPA (5,89 t ha-1) e MSR (20,23 g) da crotalária e os maiores valores das quantidades acumuladas por hectare de N (122,68 kg ha-1), P (33,38 kg ha-1) e K (78,00 kg ha-1) na parte aérea. A densidade de plantas da crotalária não influenciou os componentes de produção do arroz, enquanto que os tipos de adubo influenciaram apenas a massa de grãos chochos.

Submitted by Lara Oliveira (lara@ufersa.edu.br) on 2017-08-16T22:44:21Z No. of bitstreams: 1 EdilsonCM_TESE.pdf: 1574502 bytes, checksum: 163fe4f69d873b6b97a6e82ae6ad6c4a (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2017-08-17T22:37:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 EdilsonCM_TESE.pdf: 1574502 bytes, checksum: 163fe4f69d873b6b97a6e82ae6ad6c4a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-17T22:38:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EdilsonCM_TESE.pdf: 1574502 bytes, checksum: 163fe4f69d873b6b97a6e82ae6ad6c4a (MD5) Previous issue date: 2016-12-12 / The present work was conducted from August to November of 2014 at the 'Rafael Fernandes' Experimental Farm of the Federal Rural Semi-Arid University (FRSAU), with the objective of evaluating the viability of beet and vegetable-cowpea intercropping under fertilization with roostertree biomass and spatial arrangements of component cultures. The experimental design was a randomized complete block with four replications and the treatments arranged in a 4 x 3 factorial scheme, resulting from the combination of four quantities of roostertree biomass incorporated in the soil (20, 35, 50 and 65 t ha-1 on a dry basis) and three spatial arrangements between component cultures (2: 2, 3: 3 and 4: 4). The agronomic characteristics evaluated in the beet were: total, commercial and classified productivities of roots (extra, extra A, extra AA, great and scrap roots). In the vegetable-cowpea were evaluated: number of green pods per area, yield and dry weight of green pods, number of green grains per pod, weight of 100 green grains, and yield of green and dry grains. The agronomic and economic efficiency of the intercropping systems studied was evaluated through the indices of land equivalent ratio and productive efficiency, canonical variable score, gross and net returns, rate of return and net profit margin. There was no significant interaction between amounts of roostertree biomass incorporated into the soil and spatial arrangements for any characteristic evaluated in the beet, cowpea and the indices. The highest agronomic efficiency was obtained in the amount of 65 t ha-1 of roostertree biomass, while the highest economic efficiency was obtained in the amount of 28 t ha-1 of this manure. In absolute terms, the 2: 2 spatial arrangement provided the highest agroeconomic efficiency of the intercropped systems / O presente trabalho foi conduzido de agosto a novembro de 2014 na Fazenda Experimental "Rafael Fernandes" da Universidade Federal do Semi-Árido Rural (UFERSA), com o objetivo de avaliar a viabilidade do cultivo consorciado de beterraba e caupi-hortaliça sob adubação com biomassa de flor-de-seda e arranjos espaciais das culturas componentes. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados com quatro repetições e os tratamentos arranjados em esquema fatorial 4 x 3, resultantes da combinação de quatro quantidades de biomassa de flor-de-seda incorporadas ao solo (20, 35, 50 e 65 t ha-1 em base seca) e três arranjos espaciais entre as culturas componentes (2:2, 3:3 e 4:4). As características agronômicas avaliadas na beterraba foram: produtividade total, comercial e classificada de raízes (em extra, extra A, extra AA, grandes e sucatas). No caupi-hortaliça foram avaliados, número de vagens verdes por área, rendimento e peso seco de vagens verdes, número de grãos verdes por vagem, peso de 100 grãos verdes e rendimento de grãos verdes e secos. A eficiência agronômica e econômica dos sistemas de consórcio estudados foi avaliada através dos índices de uso eficiente da terra e de eficiência produtiva, da pontuação da variável canônica, dos retornos bruto e líquido, da taxa de retorno e do indice de lucratividade. Não houve interação significativa entre as quantidades de biomassa de flor-de-seda incorporadas ao solo e os arranjos espaciais para qualquer característica avaliada na beterraba, caupi-hortaliça e nos índices agro-econômicos. A maior eficiência agronômica foi obtida na quantidade de 65 t ha-1 de biomassa de flor-de-seda, enquanto a maior eficiência econômica foi obtida na quantidade de 28 t ha-1 desse adubo. Em termos absolutos, o arranjo espacial 2: 2 proporcionou a maior eficiência agro-econômica dos sistemas consorciados / 2017-08-16

The black rhinoceros, Diceros bicornis, is listed as critically endangered. The black rhinoceros population in the Great Fish River Reserve (GFRR) has increased steadily to a current estimate of one hundred animals since the re-introduction of four animals in 1986. In an effort to contribute to the effective conservation and management of this species, dietary composition was studied in the medium Portulcaria thicket vegetation of the GFRR. This study used a molecular approach to determine the diet of the black rhinoceros of the GFRR by sequencing the ribulose bisphosphate carboxylase large subunit (rbcL) gene in plants and dung. Twenty-three plant species were collected from the reserve, and 802 bp of the rbcL gene were sequenced. These plant sequences were used as a reference database for the identification of plant sequences generated from black rhinoceros dung. Initial studies investigated the amplification, cloning and sequencing of DNA extracted from the dung samples which indicated the viability of the molecular approach. Thereafter, dung generated rbcL DNA was analyzed by GS FLX sequencing. Of the plant sequences identified by comparison to the GenBank database, Carissa bispinosa was the most prevalent. The study further characterized the antioxidant activities and phenolic content of plants eaten by the black rhinoceros using four different assays. Phyllanthus verrucosus, Putterlickia pyracantha, Maytenus capitata, Euclea undulata and Ozoroa mucrunata consistently had high antioxidant activities when assayed against 2,2-azinobis (3-ethyl benzothiazolium-6-sulfonic acid) (ABTSʹ⁺), 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPHʹ), and ferric reducing antioxidant potentials (FRAP) and phenolic content when evaluated using the Folin-Ciocalteu assay. The majority of plants investigated showed low antioxidant potentials and low phenolic content. The extent to which antioxidants influenced the browse selection by the black rhinoceros remains inconclusive.

Regulations with respect to the storage and handling of animal waste by livestock operations state that no person shall keep animals in a permanent confinement area unless there is a nutrient management strategy. Various studies indicate that constructed wetlands and vegetative filters are effective add-on technologies to supplement the treatment provided by conventional sedimentation pond systems in livestock operations. Seven months of data from a Pond/Wetland/Vegetative Filter system receiving cattle feedlot runoff were used to i) evaluate its efficiency removing organic matter, solids and nutrients from water, (ii) quantify constructed wetland kinetic removal rates described by the P-C-k model and examine the impact of temperature, (iii) evaluate and compare the performance of a two types of vegetative filter systems at different hydraulic loading rates; and (iv) recommend an optimum management option with design loading for beef producers. Results indicate that the effect of isolated rain events on the performance of the wetland showed to be contingent on the intensity of the event, former humidity conditions of the feedlot and the hydraulic capacity of the wetland. This experiment suggests that even relatively small VFSs or short FPs can markedly improve quality of runoff from livestock operations, and that it is possible to achieve significant mass and concentration removals if they are properly operated and maintained in conjunction with a pre-treatment system. The Pond/Wetland/Vegetative Filter system was effective at reducing Chemical Oxygen Demand COD (+92%), Total Phosphorus (+93%), Orthophosphate as P (+91%), Total Inorganic Nitrogen (+96%), Ammonia as N (+97%) and Nitrate as N (+82%) from manure and exercise yard runoff, providing a cost-effective treatment option for beef producers.

Considering soil management systems, are rare the research projects that are carried on by a time period long enough to several soil attributes may be expressed conveniently. The no-till system influences several soil attributes and in this context, this study aimed to evaluate the effect of tillage system with the use of cover crops in winter and summer, on some chemical and physical soil attributes after long-term adoption of the system. Also aimed to evaluate the corn grain yield, dry matter production and carbon by different cropping systems, the stock of organic carbon and nitrogen in the soil, and also to investigate the no-till effect in reducing soil loss and water compared with the soil in its original state and the soil kept permanently uncovered and exposed to climate action. The experiment began in 1991 in a soil classified as Paleudalf. The experiment uses, since 2001, as treatments, the crop systems described as follows: (1) Corn (Zea mays L.) + jack bean (Canavalia ensiformis DC) / Soybean (Glycine max (L.) Merr.) (MFP), (2) Soil Permanently Discovered (SDES), (3) Maize / fallow / soybean / fallow (POU), (4) Corn / ryegrass (Lolium multiflorum Lam) + common vetch (Vicia sativa) / soybean / common vetch + rye grass (ryegrass) (AZEV), (5) Maize + velvet bean (Styzolobium cinereum) / Soybean (MUC), (6) Native pasture (CNA), and (7) Maize / oilseed radish (Raphanus sativus L. var. oleiferus Metzg.) / Soybean / oilseed radish (NFO). The results showed that the soil permanently uncovered causes severe damages in attributes of soil fertility, mainly the content of organic matter and soil potassium. The analysis of only soil pH was not sufficient to characterize the state of soil acidity, it is necessary to know the concentration of other components such as aluminum exchangeable and levels of calcium + magnesium. The residual effect of lime application before the implementation of no-tillage, in the value of pH, exchangeable aluminum and phosphorus, exceed 16 years. There was a direct relationship between the pH of the soil and its organic matter content, and an inverse relationship between the value of pH and aluminum, with the increasing depth in the soil for all treatments. For the physical attributes evaluated, the results showed that the maintenance of the soil surface permanently unprotected promotes rapid degradation of them, with formation of surface sealing and reduced water infiltration. The soil total porosity and macroporosity, 0.0.- 0.10 m depth, were closely related. The resistance penetration showed higher resistance in the surface layer (up to 0.03 m) of treatment SDES, and NFO presented the highest values at depths of 0.16 and 0.18 m. Lower rates of water infiltration in soil were observed over all time periods (5, 10, 15, 20, 30, 60, 90 and 120 min) studied, in the treatments SDES and CNA, while the others stay constantly above these and similar. No-tillage with the use of cover crops, after a long period of use, was efficient in maintaining physical attributes, such as density and porosity of soil conditions favorable to plant growth, while other attributes that improved, as the rate of water infiltration, compared with its initial condition of native pastures. Regarding the production of corn, no-till system using green manure in summer and winter, after a long period, provided higher yields than systems that use fallow. The soil cultivation from a native condition determined losses in their organic carbon content, but this can be recovered with the use of no-tillage system with a high input of plant residues rich in carbon and nitrogen. Maintenance of the surface soil exposed to erosion for a long period, caused significant losses in its carbon content and total nitrogen. No-tillage with the use of summer green manures (velvet bean) and winter (rye + vetch), promoted increases in the organic carbon stock in the soil layer of 0.0 0.05 m in relation to their initial stock. However, the layer from 0.0 to 0.20 m depth, none crop system has reached the rated values found in the reference treatment, in this case, the native grasses. The results for soil and water conservation were amazing. The maintenance of soil surface exposed rain erosive action for a long period, led to the progressive loss of a soil layer of about 1 cm per year, equivalent to approximately 150 t ha-1 of soil. No-tillage had, in some years, water losses smaller than those found under native pasture. Compared with the losses sustained in soil continuously discovered, the reduction of soil loss by notillage system reached 99.9%. No-tillage was more effective in reducing soil loss than the loss of water in crop systems. The wettest and most erosive rains occurred in the months from October to March, coinciding with the period for the development and the grain harvest of summer crops, for the conditions of Santa Maria, RS. / Em se tratando de sistemas de manejo do solo, são raros os trabalhos de pesquisa que são conduzidos por um período longo o suficiente para que muitos atributos do solo possam expressar-se convenientemente. O sistema plantio direto influencia muitos atributos do solo. O presente estudo teve como objetivos avaliar o efeito do sistema plantio direto com uso de plantas de cobertura de inverno e verão em alguns atributos químicos e físicos do solo, após 16 anos de adoção. Objetivou também avaliar a produtividade de grãos de milho, a produção de matéria seca e carbono pelos diferentes sistemas de culturas, o estoque de carbono orgânico e nitrogênio no solo, além de verificar o efeito dos diferentes sistemas de culturas na redução das perdas de solo e água, em comparação com o solo em seu estado original e com o solo mantido permanentemente descoberto e exposto a ação do clima. O experimento teve início no ano de 1991, em um solo classificado como Argissolo Vermelho distrófico arênico. O mesmo utiliza, desde o ano 2001, como tratamentos, os seguintes sistemas de culturas: (1) Milho (Zea mays L.) + feijão de porco (Canavalia ensiformis DC)/soja (Glycine max (L.) Merr.) (MFP); (2) Solo permanentemente descoberto (SDES); (3) Milho/pousio/soja/pousio (POU); (4) Milho/azevém (Lolium multiflorum Lam.) + ervilhaca comum (Vicia sativa)/soja/azevém + ervilhaca comum (AZEV); (5) Milho + mucuna cinza (Styzolobium cinereum)/soja (MUC); (6) Campo nativo (CNA); e (7) Milho/nabo forrageiro (Raphanus sativus L. var. oleiferus Metzg.)/soja/nabo forrageiro (NFO). Os resultados obtidos demonstraram que o solo mantido permanentemente descoberto influenciou negativamente os atributos de fertilidade do solo avaliados, principalmente o conteúdo de matéria orgânica e potássio do solo. A análise apenas do pH do solo não foi suficiente para caracterizar o estado de acidez do solo, sendo necessário conhecer a concentração dos demais componentes, como o alumínio trocável e os teores de cálcio + magnésio. O efeito residual da aplicação de calcário, antes da implantação do sistema plantio direto, no valor do pH, teor de alumínio e fósforo trocável, ultrapassou 16 anos. Verificou-se uma relação direto entre o valor do pH do solo e o seu teor de matéria orgânica, e uma relação inversa entre o valor do pH e o teor de alumínio trocável, com o incremento na profundidade no solo, para todos os tratamentos avaliados. Para os atributos físicos avaliados, os resultados demonstraram que a manutenção da superfície do solo permanentemente descoberta e desprotegida promove intensa degradação dos mesmos, com formação de selamento superficial e redução da infiltração de água. A porosidade total e a macroporosidade do solo, até 0,10 m de profundidade, apresentaram estreita relação entre si. A resistência do solo ao penetrômetro evidenciou uma camada de maior resistência na superfície (até 0,03 m) do tratamento SDES, e o NFO apresentou os maiores valores nas profundidades de 0,16 e 0,18 m. Menores taxas de infiltração de água no solo foram verificadas, ao longo de todos os tempos avaliados (5, 10, 15, 20, 30, 60, 90 e 120 min), nos tratamentos SDES e CNA, enquanto os demais mantiveram-se constantemente acima destes e semelhantes entre si. O sistema plantio direto com uso de plantas de cobertura do solo, após 16 anos de utilização, mostrou-se eficiente em manter atributos físicos, como a densidade e porosidade do solo em condições favoráveis ao desenvolvimento vegetal, ao mesmo tempo em que melhorou outros atributos, como a taxa de infiltração de água, em comparação com a condição inicial de campo nativo. Com relação a produção de grãos de milho, o sistema plantio direto com utilização de adubos verdes de verão e inverno proporcionou maiores rendimentos do que o sistema que utiliza pousio invernal. O cultivo do solo a partir de um campo nativo determinou perdas no conteúdo de carbono orgânico, porém este foi possível de ser recuperado com a utilização de plantio direto com elevado aporte de resíduos vegetais ricos em carbono e nitrogênio, como ocorreu no tratamento AZEV. A manutenção da superfície do solo exposta aos agentes erosivos provocou perdas significativas no conteúdo de carbono e nitrogênio total. O sistema plantio direto com utilização de adubos verdes de verão (mucuna) e de inverno (azevém+ervilhaca) promoveu incrementos no estoque de carbono orgânico total do solo na camada superficial, de 0,0 0,05 m, em relação a seu estoque inicial. Contudo, na camada de 0,0 0,20 m de profundidade, nenhum sistema de culturas avaliado alcançou os valores encontrados no tratamento referência, no caso, o campo nativo. Os resultados referentes à conservação do solo e da água foram surpreendentes. A manutenção da superfície do solo exposta às condições climáticas e à ação erosiva da chuva, por 16 anos, determinou a perda progressiva de uma camada de solo de aproximadamente 1 cm de espessura por ano, equivalente a aproximadamente 150 t ha-1 ano-1 de solo. O sistema plantio direto promoveu, em alguns anos, perdas de água menores do que as verificadas em campo nativo. Em comparação com as perdas verificadas em solo permanentemente descoberto, a redução das perdas de solo pelo sistema plantio direto chegou a 99,9%. O plantio direto foi mais eficiente em reduzir as perdas de solo do que as perdas de água das áreas com sistemas de culturas. As maiores precipitações e as chuvas mais erosivas ocorreram nos meses de outubro a março, coincidindo com o período destinado à implantação e a colheita de grãos das culturas de verão, para as condições de Santa Maria, RS.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-07-03Bitstream added on 2014-06-13T20:05:52Z : No. of bitstreams: 1 cavalcante_ihl_dr_jabo.pdf: 440843 bytes, checksum: 9b9bac4ee47499c2d6ccc8412e629b94 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Dentre as frutíferas exóticas, a pitaya vermelha (Hylocereus undatus) apresenta potencial como opção para diversificação da fruticultura nacional e incremento de renda no campo. Os cultivos com essa frutífera no Brasil ainda são poucos e há necessidade de informações locais com a finalidade de subsidiar potenciais produtores. Neste sentido, o presente trabalho teve por objetivo: i) identificar a co-existência dos estágios juvenil e adulto e o efeito na propagação da pitaya por estaquia; ii) estudar anatomicamente as raízes adventícias de estacas de pitaya; iii) avaliar o desenvolvimento e o estado nutricional da pitaya em função da intensidade luminosa e adubação orgânica. No primeiro estudo, a posição de coleta da estaca exerceu efeito quantitativo na formação de raízes da pitaya, as estacas juvenis apresentaram 35% mais estacas com raízes que estacas adultas, permitindo concluir que os estágios juvenil e adulto co-existem no dossel da pitaya. No segundo estudo, observou-se que as raízes adventícias em estacas de pitaya originam-se no periciclo, não ocorre formação de raízes a partir de calos e não há a formação de calos em estacas de pitaya. A partir do terceiro estudo infere-se que no cultivo da pitaya é necessária cobertura contra a incidência direta dos raios solares, onde a tela de propileno com 50% ou 75% de luminosidade podem ser usados, os níveis de esterco influenciaram significativamente as concentrações de N, P, K e Na, a concentração no tecido vegetal do N, P, K, S, B, Zn e Na foram incrementadas com o aumento do nível de esterco fornecido à planta e o fornecimento de 20 L.cova-1 de esterco bovino pode ser adotado como quantitativo no preparo de covas de pitaya. / Among the exotic fruitful species, pitaya (Hylocereus undatus) presents potential as an option for diversification of Brazilian fruit culture and incomes enhancement in land. This fruitful is little cultivated in Brazil and local information is need to inform potential farmers. In this way, the present work had as objective: i) to identify the co-existence of juvenile and adult stages and it’s effects on cutting propagation of pitaya; ii) to study anatomically the adventitious roots of pitaya cuttings; iii) to evaluate the development and nutritional status of pitaya as a function of light intensity and organic fertilization. In the first study, the position from which the cutting is taken had an quantitative effect on root formation of pitaya, juvenile cuttings presented 35% more cuttings with roots than adult cuttings, allowing it concludes that juvenile and adult stages co-exist in pitaya canopy. In the second study it was observed that the adventitious roots of pitaya cuttings initiate at the pericycle, there is no root formation from callus and there is no callus formation on pitaya cuttings. From the third study it infers that in pitaya cultivation a covering against light rays is need, where a shade degree of 50% or 75% can be used, the organic manure levels influenced significantly the concentrations of N, P, K and Na, the stem concentration of N, P, K, S, B, Zn and Na were enhanced with organic fertilizer level increasing and the 20 L/plant level can be adopted as quantitative for cave preparation for pitaya cultivation.