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Foram realizadas análises isotópicas, físicas e químicas na água, no solo e nas plantas do Sistema de Produção Integrado Utilizando Efluentes de Dessalinização, criado pela Embrapa Semiárido, como uma alternativa para a reutilização desses efluentes na produção de alimentos e diminuição do impacto ambiental causado pelo descarte incorreto deste rejeito. O sistema avaliado se localiza no Campo Experimental da Caatinga, na Embrapa Semiárido (Petrolina-PE). Os resultados encontrados quanto à ciclagem dos nutrientes indicaram a ocorrência de uma contínua adição dos cátions Ca+2, Mg+2 , K+ e Na+ no solo durante o experimento, de 199 kg ha-1, 88 kg ha-1, 51 kg ha-1 e 142 kg ha-1, respectivamente. A eficiência de retirada do Ca+2, Mg+2 e Na+ pela Atriplex nummularia foi de 12,1, 4,3 e 23,9%, respectivamente; Ocorreu uma elevada perda de nitrogênio no sistema causado pelo processo de denitrificação, que diminuiu a concentração de nitrogênio em 72% do inicio ao final do sistema, levando este nutriente em quantidades insuficientes para a área agrícola. Estes resultados serão utilizados para indicar caminhos de melhorias no sistema. Ainda, quanto aos resultados isotópicos, foi possível concluir que: a água sofre um fracionamento durante o processo de osmose reversa na ordem de 1,87 para o 18O e 10,3 para o 2H; A água do poço é formada por uma mistura de águas recentes e paleoáguas; A relação 18O vs 2H; possui um coeficiente angular de 4,1, indicando elevada evaporação neste elemento; O solo avaliado possui uma média isotópica de -24 de 13C no solo de caatinga e -20 de 13C na área experimental, indicando uma troca da matéria orgânica desta área por material proveniente da Atriplex, que teve uma razão isotópica média de -13,7 .de 13C. / Isotopic, physical and chemical analysis were performed in water, soil and plants of the \" Integrated Production System Using Wastewater Desalination \", created Embrapa Semiarid, as an alternative to reuse of wastewater for food production and reducing the environmental impact caused by the incorrect disposal of the reject. The evaluated system is located in the Experimental Área Caatinga at Embrapa Semi-Arid (Petrolina-PE). The findings about the cycling of nutrients indicated the occurrence of a continuous addition of Ca+2, Mg+2, K+ and Na+ in the soil during the experiment of, 199 kg ha-1, 88 kg ha-1, 51 kg ha-1 and 142 kg ha-1, respectively. The efficiency of removal of Ca+2, Mg+2 and Na+ by Atriplex nummularia was 12,1, 4,3 and 23,9% respectively; Was observed high loss of nitrogen in the system caused by denitrification process, which decreased the concentration of nitrogen by 72% from beginning to end system, taking this nutrient in insufficient quantities to agricultural area. These results will be used for indicate ways to improve the system. Also, with the isotopic results was concluded that: water undergoes fractionation during the process of reverse osmosis the order of 1,87 to 18O and 10,3 for 2H; The well water is formed by a mixture of recent water and paleoáguas; The relationship 18O vs 2H; has a slope of 4,1, indicating high evaporation of this element; The soil has an average rated -24 in isotopic 13C in savanna soi and -20 of 13C in the experimental area, indicating an exchange of matter of this area of organic material from Atriplex, which had an average isotopic ratio of -13,7 . of 13C.

Foram realizadas análises isotópicas, físicas e químicas na água, no solo e nas plantas do Sistema de Produção Integrado Utilizando Efluentes de Dessalinização, criado pela Embrapa Semiárido, como uma alternativa para a reutilização desses efluentes na produção de alimentos e diminuição do impacto ambiental causado pelo descarte incorreto deste rejeito. O sistema avaliado se localiza no Campo Experimental da Caatinga, na Embrapa Semiárido (Petrolina-PE). Os resultados encontrados quanto à ciclagem dos nutrientes indicaram a ocorrência de uma contínua adição dos cátions Ca+2, Mg+2 , K+ e Na+ no solo durante o experimento, de 199 kg ha-1, 88 kg ha-1, 51 kg ha-1 e 142 kg ha-1, respectivamente. A eficiência de retirada do Ca+2, Mg+2 e Na+ pela Atriplex nummularia foi de 12,1, 4,3 e 23,9%, respectivamente; Ocorreu uma elevada perda de nitrogênio no sistema causado pelo processo de denitrificação, que diminuiu a concentração de nitrogênio em 72% do inicio ao final do sistema, levando este nutriente em quantidades insuficientes para a área agrícola. Estes resultados serão utilizados para indicar caminhos de melhorias no sistema. Ainda, quanto aos resultados isotópicos, foi possível concluir que: a água sofre um fracionamento durante o processo de osmose reversa na ordem de 1,87 para o 18O e 10,3 para o 2H; A água do poço é formada por uma mistura de águas recentes e paleoáguas; A relação 18O vs 2H; possui um coeficiente angular de 4,1, indicando elevada evaporação neste elemento; O solo avaliado possui uma média isotópica de -24 de 13C no solo de caatinga e -20 de 13C na área experimental, indicando uma troca da matéria orgânica desta área por material proveniente da Atriplex, que teve uma razão isotópica média de -13,7 .de 13C. / Isotopic, physical and chemical analysis were performed in water, soil and plants of the \" Integrated Production System Using Wastewater Desalination \", created Embrapa Semiarid, as an alternative to reuse of wastewater for food production and reducing the environmental impact caused by the incorrect disposal of the reject. The evaluated system is located in the Experimental Área Caatinga at Embrapa Semi-Arid (Petrolina-PE). The findings about the cycling of nutrients indicated the occurrence of a continuous addition of Ca+2, Mg+2, K+ and Na+ in the soil during the experiment of, 199 kg ha-1, 88 kg ha-1, 51 kg ha-1 and 142 kg ha-1, respectively. The efficiency of removal of Ca+2, Mg+2 and Na+ by Atriplex nummularia was 12,1, 4,3 and 23,9% respectively; Was observed high loss of nitrogen in the system caused by denitrification process, which decreased the concentration of nitrogen by 72% from beginning to end system, taking this nutrient in insufficient quantities to agricultural area. These results will be used for indicate ways to improve the system. Also, with the isotopic results was concluded that: water undergoes fractionation during the process of reverse osmosis the order of 1,87 to 18O and 10,3 for 2H; The well water is formed by a mixture of recent water and paleoáguas; The relationship 18O vs 2H; has a slope of 4,1, indicating high evaporation of this element; The soil has an average rated -24 in isotopic 13C in savanna soi and -20 of 13C in the experimental area, indicating an exchange of matter of this area of organic material from Atriplex, which had an average isotopic ratio of -13,7 . of 13C.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-08-04T13:10:09Z No. of bitstreams: 1 Karen Cristina Fialho dos Santos.pdf: 989764 bytes, checksum: 20831bbd6a6bf051ec590c5f66b24703 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-04T13:10:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Karen Cristina Fialho dos Santos.pdf: 989764 bytes, checksum: 20831bbd6a6bf051ec590c5f66b24703 (MD5) Previous issue date: 2010-05-24 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Soil salinity is a growing problem that has been developed in an uncontrolled manner throughout the world, having as causes: the release of salts from the source material, or excessive irrigation with water of poor quality and high evapotranspiration, which is not account is offset by the low annual rainfall, promoting the degradation of large areas. To the rehabilitation, the use of plants for phytoextraction of soil salts, such as Atriplex nummularia, has proved quite feasible. For species that can grow in extreme environments, such as the Atriplex, symbiotic associations with microorganisms adapted to this environment may contribute to its establishment and effectiveness in extracting salt. Thus, the purpose of this study is to evaluate the biological activity and the organisms in saline sodic soil in the presence or absence of Atriplex nummularia that may contribute to the development of the halophyte species. We studied microorganisms associated with environments with and without plants of A. nummularia deployed in a field experiment in Fluvic Neossoils saline sodic in the city of Pesqueira-PE. Two samples were taken, one in the dry season and another in the rainy season when the soil is completely saturated by water. Soil samples were analyzed for microbial activity and biological bioprospecting by isolating of the bacteria, which were chosen according to the different shapes and colors of the colonies, and also by testing for nitrogen fixation and production of IAA. The results of microbial activity showed that the distance from the root interfere in the general data of carbon and nitrogen of microbial biomass and basal respiration, and the highest values found near the roots of the plant, indicating that the presence of Atriplex tends to promote a increase in soil microbes and also that greater interaction with the roots in dry periods, promotes a benefit to the organisms found on site. The bacterial population studied in all the points collected in both periods was higher in the rhizoplane, reinforcing the strong association of these microorganisms, particularly bacteria with plants of Atriplex. The endophytic bacteria isolated from leaf and root tissues of plants of A. nummularia, even in smaller quantities in relation to population density, were able in two sampling in fix nitrogen and produce IAA in a satisfactory percentage, showing the importance of endophytic bacteria for the development of plants of the species because they may be contributing for the capacity of this plant biomass production in salt affected soils, thus increasing the potential of more species for phytoextraction. / A salinidade dos solos é um problema crescente e que vem se acentuando de forma descontrolada em todo o mundo, tendo como causas: a liberação de sais do material de origem, a irrigação em excesso ou com água de má qualidade e a elevada evapotranspiração, que não é compensada por conta das baixas taxas pluviométricas, promovendo a degradação de extensas áreas. Para a reabilitação, a utilização de plantas fitoextratoras de sais do solo, como a Atriplex nummularia, tem-se mostrado bastante viável. Para espécies que conseguem se desenvolver em ambientes extremos, como é o caso da Atriplex, associações simbióticas com microorganismos adaptados a este ambiente pode colaborar para seu estabelecimento e efetividade na extração de sais. Desta forma, o objetivo do presente trabalho é avaliar a atividade biológica e os organismos presentes em solo salino sódico na presença ou ausência de Atriplex nummularia que possam contribuir para o desenvolvimento desta espécie halófita. Foram estudados microorganismos associados a ambientes com e sem plantas de A. nummularia em experimento de campo implantado em Neossolo Flúvico salino sódico no Município de Pesqueira-PE. Duas amostragens foram realizadas, sendo uma no período seco e outra no período chuvoso, quando o solo se encontra completamente saturado por água. Nas amostras de solo foram realizadas análises da atividade microbiana e bioprospecção biológica através do isolamento das bactérias, que foram escolhidas de acordo com os diferentes formatos e colorações das colônias, e também através de testes para fixação de nitrogênio e produção de AIA. Os resultados da atividade microbiana demonstram que a distância da raiz interfere nos dados gerais de carbono e nitrogênio da biomassa microbiana, bem como da respiração basal, sendo os maiores valores encontrados próximos às raízes da planta, indicando que a presença da Atriplex tende a promover um aumento na microbiota do solo e também que uma maior interação com as raízes, em períodos de seca, promove um benefício aos microrganismos encontrados no local. A densidade populacional bacteriana estudada em todos os pontos nos dois períodos coletados foi maior no rizoplano, reforçando a forte associação destes microrganismos, em especial, bactérias com plantas de Atriplex. As bactérias endofíticas isoladas dos tecidos da folha e raiz das plantas de A. nummularia, mesmo em menor quantidade em relação à densidade populacional, foram capazes nas duas coletadas realizadas de fixar nitrogênio e produzir AIA em percentuais satisfatórios,mostrando a importância das bactérias endofíticas para o bom desenvolvimento das plantas da espécie pelo fato de que estas podem estar contribuindo para a capacidade de produção de biomassa desta planta em solos afetados por sais, aumentando desta forma a maior capacidade de fitoextração pela espécie.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2017-03-27T16:44:25Z No. of bitstreams: 1 Carla Wanderley Mattos.pdf: 1851496 bytes, checksum: d4830f03c5ec4f1d7bd2a148707d654a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-27T16:44:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carla Wanderley Mattos.pdf: 1851496 bytes, checksum: d4830f03c5ec4f1d7bd2a148707d654a (MD5) Previous issue date: 2009-03-06 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The study was carried out to evaluate growth performance, nutrients intake, digestibility, and profitability of Santa Inês lambs fed with increasing levels of spineless cactus (Opuntia ficus-indica Mill). Forty lambs not castrate9, with initial live weight of 19.46±2.35 kg and four months of age were distributed in a randomized design with four diets and 10 replicates. The levels ofspineless cactus intluenced DMI (kg, %LW, and L WO.75), been observed quadratic effect with maximum values of 1.29 kg, 4.84% and 109.75 g/LW075, respectively, to 28.8, 21.4, and 23.6% of spineless cactus. Quadratic effect was found to üMI, NDFI, TCHüI, and NFCI, while for MM1 and CPI were observed decreasing linear effect. There is no inf1uence of cactus levei on MEl and EEI (2.7±0.3 Mcal e 25.4±4.9 g, respectively). Water intake from diet increased with spineless cactus inc1usion, been observed inverse behaviour for water drinking. Total water intake was not intluenced by inclusion of spineless cactus (4.8±0.7 L), as DM and üM aparent digestibilities. It was observed linear effect for CP aparent digestibility, while NDF aparent digestibility had quadratic effect, with minimum value of 19.1 % at the levei of 27.5% of cactus. Feed conversion was improved with the inclusion of cactus, decreasing DMI in 12.8 g/kg of ADG to each unit of increasing in spineless cactus leveI. There was quadratic effect for both, crude protein and metabolizable energy feed convertion, as well as ADG, whose maximum value was 0.26 kg at the levei of 35.0% of cactus in the diet. The inclusion of spineless cactus increased the crude margin and the cost per kg of carcass was lower for the levei of 67.9%. The cactus levei of 35.0% in the diet resulted in higher growth rate, however, from the point of economic view, the inclusion of 67.9% promoted the best income, with profitability of 69.0%. The results indicate that the use of spineless cactus (Opuntia ficus-indica Mill), at the studied levels, in oldman saltbush (Atriplex nummularia L.) hay-based total mixed diets presents as a viable alternative for lambs production in fedlot. / Objetivou-se, com este trabalho, avaliar o desempenho, consumo de nutrientes, digestibilidade e rentabilidade de cordeiros Santa Inês alimentados com níveis crescentes de palma forrageira (Opuntia ficus-indica MiII). Quaren,ta cordeiros não castrados, com peso corporal inicial de 19,46±2,35 kg e quatro meses de idade, foram distribuídos em um delineamento inteiramente casualizado, com quatro dietas e 10 repetições. Os níveis de palma influenciaram o CMS (kg, %PC e PCO,75), sendo observado comportamento quadrático com valores máximos de 1,29 kg, 4,84%PC e 109,75 g/PCO,75, respectivamente, para o nível de 28,8; 21,4 e 23,6% de palma na dieta. Os CMO, CFDN, CCHOT e CCNF sofreram efeito quadrático, enquanto para os CMM e CPB foi observado efeito linear decrescente. Os CEM e CEE não foram influenciados pelo nível de palma, com média de 2,7±0,3 Mcal e 25,4±4,9 g, respectivamente, O consumo de água proveniente da dieta aumentou linearmente com a inclusão de palma, sendo observado comportamento inverso para o de água de bebida. O consumo total de água não foi influenciado pelo nível de palma (4,8±0,7 L), assim como as digestibilidades aparentes da MS e MO. Para a digestibilidade aparente da PB, foi observado efeito linear decrescente, enquanto a digestibilidade aparente da FDN sofreu efeito quadrático com valor mínimo de 19,1% no nível de inclusão de 27,5% de palma. A CA foi incrementada com a inclusão de palma, sofrendo redução no CMS de 12,8 g/kg de GPD para cada aumento de 1 % no nível de palma da dieta. Observou-se efeito quadrático para as conversões alimentares da PB e EM, assim como para o GPD, cujo valor máximo foi de 0,26 kg para o nível de 35,0% de palma. A inclusão de palma incrementou a margem bruta, e o custo por kg de carcaça foi menor para o nível de 67,9%. O nível de 35,0% de palma na dieta resultou em maior taxa de crescimento; todavia, do ponto de vista econômico, a inclusão de 67,9% promoveu melhor retorno financeiro, com rentabilidade de 69,0%. Os resultados indicam que a utilização de palma forrageira (Opuntia jícus-indica Mill) nos níveis estudados, em dietas completas à base de feno de erva-sal (Atriplex nummularia L.), apresenta-se como alternativa viável para a produção de cordeiros em confinamento.

The saltbush is an C4 species extremely tolerant to soils and saline waters and has good capacity to accumulate quantities of salts in their tissues, also serving as forage potential. Therefore, it is an excellent material for the identification of physiological and biochemical mechanisms involved in the resistance to salinity. The objective of this study was to evaluate the ecophysiological and biochemical responses of saltbush under increasing levels of NaCl. Plants were grown in pots kept in a greenhouse and irrigated every 2 days at concentrations of 0, 150, 300, 450 and 600 mM NaCl over time. Were determined biometric (height and stem diameter), gas exchange (photosynthetic assimilation of CO2 (A), stomatal conductance (gS), the internal concentration of carbon (Ci), transpiration (E) and vapor pressure deficit between leaf and air (DPVair-leaf)), the content of chlorophyll (Chl a, Chl b, Chl total and Chl a / b) and content of proline in leaves. The experimental design was completely randomized in a 5x4 factorial scheme, with five levels of salinity and for evaluation periods (0, 15, 30 and 45 days) with 5 replications. At 60 days evaluated the effect of levels 0, 150 and 300 mM NaCl on growth, fresh and dry biomass of shoot (stem+leaves) and root, gas exchange, content of chlorophyll, content of Na+, K+ and Na+/K+ in shoot and roots, and content of proline in leaves. The experimental design was DIC, with three levels of salinity and five replications. Until 45 days saltbush presented a stimulating growth at all levels of NaCl, and 0, 150 and 300 mM NaCl showed the highest values of height and stem diameter. As for the gas exchange saltbush presented an adaptive period of 15 days, followed by increase in photosynthetic assimilation. The saltbush accumulated more Na+ than K+, with greater accumulation in the shoot than in the root, to the 300 mM NaCl level, this is the salinity level that the highest yield of fresh biomass (46,38 g) and dried (19,69 g). Increased salinity promoted accumulation of proline, whose highest concentration (3,11 micromol g-1 FM) was observed in 600 mM NaCl treatment. At 60 days the salt stress induced no significant differences in plant growth, but promoted reduction of photosynthetic assimilation and increased internal carbon concentration. After 60 days, saltbush accumulated Na+ in shoot with growth and biomass production was enhanced up to 300 mM NaCl level. Increased levels of salinity reduces the photosynthetic assimilation of the saltbush, but did not significantly affect the production of chlorophylls. In response to salinity saltbush has increased the concentration of proline in their leaves. With increasing salinity, the saltbush develops physiological and biochemical mechanisms to ensure its growth, with the 300 mM NaCl level which favors its maximum production. / A erva-sal e uma especie C4 extremamente tolerante aos solos e as aguas salinas e possui boa capacidade de acumular quantidades de sais em seus tecidos, servindo tambem como potencial forrageiro. Portanto, e um excelente material para a identificacao de mecanismos fisiologicos e bioquimicos envolvidos na resistencia a salinidade. O objetivo deste trabalho foi avaliar as respostas ecofisiologicas e bioquimicas da erva-sal sob niveis crescentes de NaCl. As plantas foram cultivadas em vasos mantidos em casa de vegetacao e irrigadas a cada 2 dias nas concentracoes 0, 150, 300, 450 e 600 mM de NaCl ao longo do tempo. Foram determinados a biometria (altura e diametro do caule), trocas gasosas (assimilacao fotossintetica de CO2 (A), condutancia estomatica (gS), concentracao interna de carbono (Ci), transpiracao (E) e deficit de pressao de vapor entre o ar e a folha (DPVfolha-ar)), teor relativo de clorofilas (Chl a, Chl b, Chl total e relacao Chl a/b) e teor de prolina nas folhas. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial 5x4, sendo cinco niveis de salinidade e quatro periodos de avaliacao (0, 15, 30 e 45 dias), com 5 repeticoes. Aos 60 dias avaliou-se o efeito dos niveis 0, 150 e 300 mM de NaCl no crescimento, biomassa fresca e seca da parte aerea (caule+folhas) e raiz, trocas gasosas, teor relativo de clorofilas, teor de Na+, K+ e relacao Na+/K+ na parte aerea e raiz, e teor de prolina nas folhas. O delineamento experimental foi DIC, sendo tres niveis de salinidade e cinco repeticoes. Ate os 45 dias a erva-sal apresentou um estimulo do crescimento em todos os niveis de NaCl, sendo 0, 150 e 300 mM de NaCl os que apresentaram maiores valores de altura e diametro do caule. Quanto as trocas gasosas a erva-sal apresentou um periodo adaptativo de 15 dias, seguido de incremento da assimilacao fotossintetica. A erva-sal acumulou mais Na+ que K+, com maior acumulo na parte aerea que na raiz, ate o nivel 300 mM de NaCl, sendo este o nivel de salinidade que proporcionou maior producao de biomassa fresca (46,38 g) e seca (19,69 g) . O aumento da salinidade promoveu acumulo de prolina, cuja maior concentracao (3,11 Êmol g-1 MF) foi verificado no tratamento 600 mM de NaCl. Aos 60 dias o estresse salino nao induziu diferencas significativas no crescimento das plantas, mas promoveu reducao da assimilacao fotossintetica e aumento da concentracao interna de carbono. Apos 60 dias, a erva-sal acumulou Na+ em sua parte aerea, com crescimento e producao de biomassa favorecidas ate o nivel 300 mM de NaCl. O aumento nos niveis de salinidade reduz a assimilacao fotossintetica da erva-sal, mas nao afetou significativamente a producao de clorofilas. Em resposta a salinidade a erva-sal apresenta aumento na concentracao de prolina em suas folhas. Sob salinidade crescente, a erva-sal desenvolve mecanismos fisiologicos e bioquimicos capazes de assegurar seu crescimento, sendo o nivel 300 mM de NaCl o que favorece seu maximo de producao.

The main hypothesis tested in this thesis was that poor animal production from saltbush pastures is due to the negative effects of high sodium chloride (NaCl) and potassium chloride (KCl) on the ruminal environment, and subsequent effects on microbial populations and products of rumen fermentation. This main hypothesis was tested in two experiments. In the first experiment (Chapter Four) the effects of saltbush and a formulated high-salt diet on the ruminal environment and microbial populations were measured over 24-hours following feeding. Feeding both the saltbush and high-salt diet increased the salinity of the rumen fluid, but the formulated high-salt diet caused a decrease in ruminal pH while the saltbush caused an increase. This resulted in differences in the composition of the ruminal microbial populations between the sheep fed different diets. In the second experiment (Chapter Five) the effects of saltbush and a formulated highsalt diet on rumen fermentation were measured. Sheep fed saltbush had inefficient rumen fermentation and this was only partially explained by the high salt content of the diet. Diets containing high levels of NaCl and KCl provided low levels of net energy to sheep, but sheep fed saltbush lost more energy as methane and faecal energy compared to sheep fed the formulated high-salt diet. Inefficient rumen fermentation could help to explain poor animal production from saltbush pastures. Energy supplements such as barley grain can improve the value of saltbush pastures as feed for sheep, but there is no information on how much supplement is required. A third experiment (Chapter Six) was designed to test the hypothesis that there would be an optimal amount of barley required to improve the efficiency of rumen fermentation in sheep fed saltbush. Barley and straw were combined in a pellet and substituted for saltbush at 0, 20, 40, 60, 80 and 100% of the maintenance ration. Feeding barley and straw improved the efficiency of rumen fermentation in sheep fed saltbush, with an optimal level of supplementation at 60% of the maintenance diet. This is likely to be lower (approximately 20% of maintenance) if barley is fed without straw.