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.

A escassez natural de água doce no mundo tem sido agravada pela poluição dos cursos de água. Os sistemas de tratamento de esgotos geram resíduos, dentre eles, o efluente de esgoto tratado, que quando lançado em rios, tem causado impacto ambiental. O uso do efluente de esgoto tem sido considerado uma prática importante para minimizar os impactos negativos aos corpos d’água, sendo que o uso agrícola tem ganhado popularidade em muitos países. Além de se constituir em fonte de água para culturas agrícolas e florestais, o efluente possui elementos essenciais para a nutrição de plantas. No entanto, apesar dos benefícios concretos com o aproveitamento do efluente de esgoto tratado na agricultura, a presença de alguns constituintes como, por exemplo, o Na, pode trazer sérias restrições ao seu uso. O aumento do teor de Na no solo provocado pela irrigação com efluente pode causar toxidez para algumas culturas e modificar propriedades do solo. O presente estudo teve como objetivo verificar os possíveis efeitos da irrigação com efluente em algumas propriedades químicas e físicas de um ARGISSOLO VERMELHO Distrófico cultivado com capim-Tifton 85 no município de Lins/SP. Para atingir o objetivo citado foram realizados estudos que visaram: (i) monitorar a qualidade do efluente, da água de irrigação e da solução do solo quanto à alcalinidade, condutividade elétrica (CE), pH, razão de adsorção de sódio (RAS) e quanto às concentrações de Na, Ca, K, Mg e Al; (ii) monitorar o pH do solo, a acidez potencial (H+Al), os teores dos cátions Na, K, Ca, Mg e Al trocáveis no solo; (iii) verificar a possível ocorrência de dispersão de argilas do solo devido à adição de Na via efluente de esgoto tratado e (iv) determinar a produção de massa seca do capim-Tifton 85 irrigado com água e com efluente. A irrigação com água e efluente foi realizada durante de seis meses por um sistema de irrigação por aspersão convencional, sendo que os volumes adicionados foram determinados com base na manutenção da umidade do solo para desenvolvimento do capim que teve crescimento diferenciado entre os tratamentos. O delineamento experimental foi o de blocos completos casualizados em parcelas subdivididas no tempo, com cinco tratamentos e quatro repetições. Tanto o efluente quanto a água apresentaram altos valores de RAS, porém, os menores valores foram observados para o efluente. A acidificação do solo e da solução ocorreu após irrigação com água e efluente. O Al trocável aumentou devido a redução do pH. Tanto a água quanto o efluente ocasionaram aumento do teor de Na no solo, devido à elevada concentração desse elemento na água e no efluente. A dispersão de argilas ocorreu em toda a área e o aumento com o tempo foi mais pronunciado em superfície o que está de acordo com o maior aumento do percentual de sódio trocável (PST) e da RAS da solução do solo. O efluente foi eficiente em suprir o capim-Tifton com água, não resultando em prejuízo de acúmulo de massa seca em relação ao tratamento de irrigação com água. / The natural scarcity of freshwater in the world has been aggravated by the pollution of the watercourses. The systems of treatment of sewage generate residues, such as treated sewage effluent, that when launched into rivers, has caused environmental impact. The use of the sewage effluent has been considered an important practice to minimize the negative impacts on the water supplies, and its use in agriculture has gained popularity in many countries. Besides being a water source for agricultural and forest cultures, the effluent contains essential elements for plant nutrition. However, despite the benefits of the use of treated sewage effluent in agriculture, the presence of some constituent such as Na brings restriction to its use. The level of Na in the soil may increase by means of the irrigation with effluent, and it may cause toxicity to some cultures and modify soil properties. The present study had the objective to verify the possible effects of the irrigation with effluent on some chemical and physical properties of a Typic Hapludults cultivated with Tifton 85 grass in the city of Lins/SP. The studies carried out aimed at: (i) monitoring the quality of the effluent, the irrigation water and the soil solution in relation to the alkalinity, electrical conductivity (EC), pH, sodium adsorption ratio (SAR) and in relation to the concentrations of Na, Ca, K, Mg and Al; (ii) monitoring the pH of the soil, the potential acidity (H+Al), the levels of Na, Ca, K, Mg cations and exchangeable Al in the soil; (iii) verifying the possible occurrence of clay dispersion in the soil due to addition of Na through treated sewage effluent and (iv) determining the production of dry mass of Tifton 85 grass. The irrigation with water and effluent was carried out for six months by the use of a sprinkler irrigation system, being that the added volumes had been determined on the basis of the maintenance of the humidity of the soil for the development of grass that had growth differentiated between the treatments. The experimental design was a split plot scheme of randomized blocks subdivided in time, with five treatments (A, E1, E2, E3 and E4) and four replications. Both effluent and water presented high values of SAR, however, lower values were observed for the effluent. The acidification of the soil and the solution occurred after the irrigation with water and effluent. The exchangeable Al increased due to the reduction of pH. Both water and effluent increased the level of Na in the soil, due to the high concentration of this element in the water and in the effluent. The dispersion of clay occurred in all the area, and the increase in time was higher in the surface in accordance with the highest increase of exangeable sodium percentage (ESP) and SAR of the soil solution. The effluent was efficient in supplying Tifton grass with water, not resulting in dry mass accumulation losses in relation to the treatment of irrigation with water.

A escassez natural de água doce no mundo tem sido agravada pela poluição dos cursos de água. Os sistemas de tratamento de esgotos geram resíduos, dentre eles, o efluente de esgoto tratado, que quando lançado em rios, tem causado impacto ambiental. O uso do efluente de esgoto tem sido considerado uma prática importante para minimizar os impactos negativos aos corpos d’água, sendo que o uso agrícola tem ganhado popularidade em muitos países. Além de se constituir em fonte de água para culturas agrícolas e florestais, o efluente possui elementos essenciais para a nutrição de plantas. No entanto, apesar dos benefícios concretos com o aproveitamento do efluente de esgoto tratado na agricultura, a presença de alguns constituintes como, por exemplo, o Na, pode trazer sérias restrições ao seu uso. O aumento do teor de Na no solo provocado pela irrigação com efluente pode causar toxidez para algumas culturas e modificar propriedades do solo. O presente estudo teve como objetivo verificar os possíveis efeitos da irrigação com efluente em algumas propriedades químicas e físicas de um ARGISSOLO VERMELHO Distrófico cultivado com capim-Tifton 85 no município de Lins/SP. Para atingir o objetivo citado foram realizados estudos que visaram: (i) monitorar a qualidade do efluente, da água de irrigação e da solução do solo quanto à alcalinidade, condutividade elétrica (CE), pH, razão de adsorção de sódio (RAS) e quanto às concentrações de Na, Ca, K, Mg e Al; (ii) monitorar o pH do solo, a acidez potencial (H+Al), os teores dos cátions Na, K, Ca, Mg e Al trocáveis no solo; (iii) verificar a possível ocorrência de dispersão de argilas do solo devido à adição de Na via efluente de esgoto tratado e (iv) determinar a produção de massa seca do capim-Tifton 85 irrigado com água e com efluente. A irrigação com água e efluente foi realizada durante de seis meses por um sistema de irrigação por aspersão convencional, sendo que os volumes adicionados foram determinados com base na manutenção da umidade do solo para desenvolvimento do capim que teve crescimento diferenciado entre os tratamentos. O delineamento experimental foi o de blocos completos casualizados em parcelas subdivididas no tempo, com cinco tratamentos e quatro repetições. Tanto o efluente quanto a água apresentaram altos valores de RAS, porém, os menores valores foram observados para o efluente. A acidificação do solo e da solução ocorreu após irrigação com água e efluente. O Al trocável aumentou devido a redução do pH. Tanto a água quanto o efluente ocasionaram aumento do teor de Na no solo, devido à elevada concentração desse elemento na água e no efluente. A dispersão de argilas ocorreu em toda a área e o aumento com o tempo foi mais pronunciado em superfície o que está de acordo com o maior aumento do percentual de sódio trocável (PST) e da RAS da solução do solo. O efluente foi eficiente em suprir o capim-Tifton com água, não resultando em prejuízo de acúmulo de massa seca em relação ao tratamento de irrigação com água. / The natural scarcity of freshwater in the world has been aggravated by the pollution of the watercourses. The systems of treatment of sewage generate residues, such as treated sewage effluent, that when launched into rivers, has caused environmental impact. The use of the sewage effluent has been considered an important practice to minimize the negative impacts on the water supplies, and its use in agriculture has gained popularity in many countries. Besides being a water source for agricultural and forest cultures, the effluent contains essential elements for plant nutrition. However, despite the benefits of the use of treated sewage effluent in agriculture, the presence of some constituent such as Na brings restriction to its use. The level of Na in the soil may increase by means of the irrigation with effluent, and it may cause toxicity to some cultures and modify soil properties. The present study had the objective to verify the possible effects of the irrigation with effluent on some chemical and physical properties of a Typic Hapludults cultivated with Tifton 85 grass in the city of Lins/SP. The studies carried out aimed at: (i) monitoring the quality of the effluent, the irrigation water and the soil solution in relation to the alkalinity, electrical conductivity (EC), pH, sodium adsorption ratio (SAR) and in relation to the concentrations of Na, Ca, K, Mg and Al; (ii) monitoring the pH of the soil, the potential acidity (H+Al), the levels of Na, Ca, K, Mg cations and exchangeable Al in the soil; (iii) verifying the possible occurrence of clay dispersion in the soil due to addition of Na through treated sewage effluent and (iv) determining the production of dry mass of Tifton 85 grass. The irrigation with water and effluent was carried out for six months by the use of a sprinkler irrigation system, being that the added volumes had been determined on the basis of the maintenance of the humidity of the soil for the development of grass that had growth differentiated between the treatments. The experimental design was a split plot scheme of randomized blocks subdivided in time, with five treatments (A, E1, E2, E3 and E4) and four replications. Both effluent and water presented high values of SAR, however, lower values were observed for the effluent. The acidification of the soil and the solution occurred after the irrigation with water and effluent. The exchangeable Al increased due to the reduction of pH. Both water and effluent increased the level of Na in the soil, due to the high concentration of this element in the water and in the effluent. The dispersion of clay occurred in all the area, and the increase in time was higher in the surface in accordance with the highest increase of exangeable sodium percentage (ESP) and SAR of the soil solution. The effluent was efficient in supplying Tifton grass with water, not resulting in dry mass accumulation losses in relation to the treatment of irrigation with water.

Já há muito tempo, a irrigação de cultivos agrícolas é praticada e considerada uma alternativa interessante e útil à disposição dos efluentes gerados pelas estações de tratamento de esgoto doméstico. Como qualquer outro resíduo, o uso agrícola implica em algumas vantagens, tais como o fornecimento contínuo de umidade e de determinados nutrientes, mas também desvantagens, ocasionando a adição de sais e de possíveis patógenos e contaminantes orgânicos. Apesar da utilização de efluente de esgoto tratado ser parte integrante da gestão hídrica em muitos países, até o presente momento não se conhece nenhum outro estudo onde se utilizou e avaliou os efeitos do mesmo na irrigação da cultura da cana-de-açúcar em condições tropicais. Para este fim, amostras de solo foram coletadas e analisadas em 3 diferentes épocas. A irrigação se estendeu por aproximadamente 16 meses. O arranjo experimental foi o de blocos com parcelas subdivididas no tempo, com 5 tratamentos e 4 repetições. Os tratamentos empregados foram: (i) Controle sem aplicação de nitrogênio (N) mineral e sem irrigação; (ii) T100 a T200, 50% da dose de N recomendada via fertilização mineral e irrigação com, respectivamente, 100, 125, 150 e 200% da demanda hídrica da cultura. A produtividade foi, por ocasião do primeiro corte, positivamente influenciada pela irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET). Alterações na nutrição da cultura da cana foram pouco evidentes (teores foliares, colmo e caldo). O ESET ocasionou ligeira amenização tanto da acidez ativa (pH) quanto potencial (H+Al) Os efeitos mais pronunciados da irrigação ocorreram para os parâmetros indicadores da sodicidade/salinidade do solo, com incrementos significativos nas concentrações de sódio (Na) trocável, Na solúvel, percentual de sódio trocável (PST) e condutividade elétrica da solução do solo (CE). Estes aumentos, por sua vez, estão relacionados aos elevados teores de Na do efluente em associação com as baixas concentrações de cálcio (Ca) e magnésio (Mg), relação expressa pelos valores de razão de adsorção de sódio (RAS) do efluente. Alterações nas concentrações dos demais cátions também ocorreram, entretanto, foram menos características. As perspectivas quanto à utilização do ESET na irrigação da cana-de-açúcar são bastante promissoras, haja vista a crescente importância da cultura e a predominância do cultivo em condições de sequeiro. Entretanto, a manutenção da produtividade da cultura em patamares elevados implicará, necessariamente, a adoção de práticas específicas de manejo a fim de superar as limitações impostas pelos incrementos dos indicadores de salinidade e sodicidade do sistema solo-planta. / Since long ago agricultural irrigation has been practiced and considered as an interesting and beneficial alternative to the disposal of domestic sewage effluent. As all other residues, agricultural use implies both advantages, supplying crops continuously with water and some needed nutrients, and also disadvantages, through addition of salts and possible pathogens and organic contaminants. Although domestic sewage effluent is part of an integrated water management on many countries, none similar research is known involving sugarcane irrigation in tropical conditions. Three soil sampling campaigns were conducted. Soil samples were analyzed for quantifying acidity and exchangeable cations. Irrigation was applied for approximately 16 months. The experimental design was composed of a complete block, with five treatments and four replicates. Applied treatments where: (i) Control-no irrigation and no mineral-N applied; (ii)T100-T200, addition of 50% of the recommended mineral-N fertilization and irrigation with 100%, 125%, 150% and 200% of the crop water demand, respectively. Plant yield was positively affected by secondary-treated sewage effluent (STSE) irrigation. A small amelioration of the actual and potential soil acidity was observed for the highest dose of irrigation. The dominant effect of irrigation corresponded to increased concentrations of salinity-sodicity indicators, such as exchangeable sodium (Na), soluble Na, sodium saturation (ESP) and electrical conductivity of soil solution (EC). These increments are related to high Na concentrations for the applied effluent together with low calcium (Ca) and magnesium (Mg), relation expressed and defined by sodium adsorption ratio (SAR). Changes for other exchangeable cations also occurred, although not as clear and defined as for Na. Perspectives for STSE irrigation for sugarcane are promising, considering the growing importance of sugarcane crop and the very low cultivated area that is actually irrigated in the São Paulo State. However, the maintenance of crop productivity at high levels will necessarily imply the adoption of specific management practices suitable for ameliorating the limitations imposed by increasing salinity-sodicity parameters of the soil-plant system.

Já há muito tempo, a irrigação de cultivos agrícolas é praticada e considerada uma alternativa interessante e útil à disposição dos efluentes gerados pelas estações de tratamento de esgoto doméstico. Como qualquer outro resíduo, o uso agrícola implica em algumas vantagens, tais como o fornecimento contínuo de umidade e de determinados nutrientes, mas também desvantagens, ocasionando a adição de sais e de possíveis patógenos e contaminantes orgânicos. Apesar da utilização de efluente de esgoto tratado ser parte integrante da gestão hídrica em muitos países, até o presente momento não se conhece nenhum outro estudo onde se utilizou e avaliou os efeitos do mesmo na irrigação da cultura da cana-de-açúcar em condições tropicais. Para este fim, amostras de solo foram coletadas e analisadas em 3 diferentes épocas. A irrigação se estendeu por aproximadamente 16 meses. O arranjo experimental foi o de blocos com parcelas subdivididas no tempo, com 5 tratamentos e 4 repetições. Os tratamentos empregados foram: (i) Controle sem aplicação de nitrogênio (N) mineral e sem irrigação; (ii) T100 a T200, 50% da dose de N recomendada via fertilização mineral e irrigação com, respectivamente, 100, 125, 150 e 200% da demanda hídrica da cultura. A produtividade foi, por ocasião do primeiro corte, positivamente influenciada pela irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET). Alterações na nutrição da cultura da cana foram pouco evidentes (teores foliares, colmo e caldo). O ESET ocasionou ligeira amenização tanto da acidez ativa (pH) quanto potencial (H+Al) Os efeitos mais pronunciados da irrigação ocorreram para os parâmetros indicadores da sodicidade/salinidade do solo, com incrementos significativos nas concentrações de sódio (Na) trocável, Na solúvel, percentual de sódio trocável (PST) e condutividade elétrica da solução do solo (CE). Estes aumentos, por sua vez, estão relacionados aos elevados teores de Na do efluente em associação com as baixas concentrações de cálcio (Ca) e magnésio (Mg), relação expressa pelos valores de razão de adsorção de sódio (RAS) do efluente. Alterações nas concentrações dos demais cátions também ocorreram, entretanto, foram menos características. As perspectivas quanto à utilização do ESET na irrigação da cana-de-açúcar são bastante promissoras, haja vista a crescente importância da cultura e a predominância do cultivo em condições de sequeiro. Entretanto, a manutenção da produtividade da cultura em patamares elevados implicará, necessariamente, a adoção de práticas específicas de manejo a fim de superar as limitações impostas pelos incrementos dos indicadores de salinidade e sodicidade do sistema solo-planta. / Since long ago agricultural irrigation has been practiced and considered as an interesting and beneficial alternative to the disposal of domestic sewage effluent. As all other residues, agricultural use implies both advantages, supplying crops continuously with water and some needed nutrients, and also disadvantages, through addition of salts and possible pathogens and organic contaminants. Although domestic sewage effluent is part of an integrated water management on many countries, none similar research is known involving sugarcane irrigation in tropical conditions. Three soil sampling campaigns were conducted. Soil samples were analyzed for quantifying acidity and exchangeable cations. Irrigation was applied for approximately 16 months. The experimental design was composed of a complete block, with five treatments and four replicates. Applied treatments where: (i) Control-no irrigation and no mineral-N applied; (ii)T100-T200, addition of 50% of the recommended mineral-N fertilization and irrigation with 100%, 125%, 150% and 200% of the crop water demand, respectively. Plant yield was positively affected by secondary-treated sewage effluent (STSE) irrigation. A small amelioration of the actual and potential soil acidity was observed for the highest dose of irrigation. The dominant effect of irrigation corresponded to increased concentrations of salinity-sodicity indicators, such as exchangeable sodium (Na), soluble Na, sodium saturation (ESP) and electrical conductivity of soil solution (EC). These increments are related to high Na concentrations for the applied effluent together with low calcium (Ca) and magnesium (Mg), relation expressed and defined by sodium adsorption ratio (SAR). Changes for other exchangeable cations also occurred, although not as clear and defined as for Na. Perspectives for STSE irrigation for sugarcane are promising, considering the growing importance of sugarcane crop and the very low cultivated area that is actually irrigated in the São Paulo State. However, the maintenance of crop productivity at high levels will necessarily imply the adoption of specific management practices suitable for ameliorating the limitations imposed by increasing salinity-sodicity parameters of the soil-plant system.