O reúso da água é uma prática amplamente estudada e recomendada por diversos pesquisadores como alternativa viável para suprir as necessidades hídricas e, parte das demandas nutricionais das plantas. No Brasil, esta atividade está em processo de desenvolvimento. Sua implantação está condicionada a especificidades locais, respeitando as legislações dos recursos hídricos, proteção ao meio ambiente e saúde pública. Além de fatores como qualidade do efluente tratado e seleção de culturas a serem irrigadas, faz-se necessário aplicar práticas adequadas de manejo, para conservação das propriedades físico-químicas e biológicas do sistema solo, planta e atmosfera. Diante do exposto, o presente trabalho teve como objetivo a avaliação do comportamento dos íons na solução do solo e no solo, do fluxo de gases do efeito estufa e da produtividade da água da cultura, em um sistema de produção irrigado com efluente de abatedouro tratado por sistema anaeróbio, no cultivo de capim coastcross para feno, em diferentes doses de adubação nitrogenada. O delineamento experimental adotado foi em blocos ao acaso, com cinco tratamentos e quatro repetições, sendo estes: T1 - irrigação com água superficial e adição de 100% de adubação nitrogenada (AN) recomendada; T2, T3, T4 e T5 - irrigação com efluente tratado de abatedouro e adição de 0; 33%; 66% e 100 % de AN, respectivamente. Sendo a AN 50 kg ha-1 corte-1 de nitrogênio, na forma de ureia. O solo foi avaliado quimicamente nas profundidades de 0-0,20 m e 0,20-0,40 m, para os parâmetros de fertilidade e sódio trocável. A solução do solo foi obtida por pasta de saturação para posterior análise dos íons Na+, Mg2+, Ca2+, K+, SO4-, NO2-, NO3- e NH4+. A produtividade da água foi determinada pela relação entre produção de massa seca do capim e lâmina de irrigação mais precipitação pluviométrica. A coleta de gases do solo foi realizada por câmaras estáticas e os gases analisados foram gás carbônico, metano e óxido nitroso, por cromatografia gasosa, para determinação do fluxo de gases do solo. Os dados foram avaliados nas estações inverno-primavera (ano 2017) e verão-outono (ano 2018). Os resultados comprovam o potencial do uso de efluentes tratados de abatedouro na irrigação do capim coastcross, como forma complementar ao tratamento anaeróbio. O manejo adotado concentrou os elementos químicos do solo na camada 0-0,20 m, profundidade efetiva do sistema radicular do capim. O aporte de sais ao solo ocorreu nos tratamentos com efluente, no período inverno-primavera, as precipitações ocorridas no período seguinte (verão) foram suficientes para lixiviar os sais para a camada inferior do solo. A análise de solução do solo comprovou o potencial de lixiviação de nitrogênio na forma de nitrato e nitrito, durante todo o período estudado, principalmente para o tratamento com efluente tratado de abatedouro e 100% da AN. Os tratamentos não influenciaram a produtividade da água. A avaliação do fluxo de gases de efeito estufa do solo comprovou a influência das variáveis climáticas e da umidade do solo, ao longo do tempo. O fluxo de CO2 foi maior na coleta de dezembro/2017, incrementado nos tratamentos com efluente. Considerando a dinâmica de solutos no solo, o potencial do aporte de nutrientes e o teor salino do efluente, assim como o fluxo de gases de efeito estufa do solo, o tratamento com efluente tratado de abatedouro, sem adubação nitrogenada, foi o tratamento mais adequado para as condições de desenvolvido do experimento. / Water reuse is a practice widely studied and recommended by several researchers as a viable alternative to meet water needs and part of the nutritional demands of plants. In Brazil, this activity is in the process of development. Its implementation is conditioned to local specificities, respecting the laws of water resources, protection of the environment and public health. In addition to factors such as the quality of the treated effluent and the selection of crops to be irrigated, it is necessary to apply appropriate management practices for the conservation of the physical-chemical and biological properties of the soil, plant and atmosphere system. In view of the above, the present work had the objective of evaluating the behavior of the ions in soil and soil solution, the greenhouse gas flow and the crop water productivity, in an irrigated production system with treated slaughterhouse effluent by anaerobic system, in the cultivation of coastcross grass for hay, at different doses of nitrogen fertilization. The experimental design was a randomized complete block design, with five treatments and four replications: T1 - irrigation with superficial water and addition of 100% of recommended nitrogen fertilization (AN); T2, T3, T4 and T5 - irrigation with treated effluent from slaughterhouse and addition of 0; 33%; 66% and 100% AN, respectively. Being the AN 50 kg ha-1 cut-1 of nitrogen, in the form of urea. The soil was chemically evaluated at depths of 0-0,20 m and 0,20-0,40 m, for fertility and exchangeable sodium parameters. The solution of the soil was obtained by saturation paste for later analysis of Na+, Mg2+, Ca2+, K+, SO4-, NO2-, NO3- and NH4+ ions. The water productivity was determined by the relation between dry mass production of the grass and irrigation blade plus rainfall. Soil gas collection was performed by static chambers and the gases analyzed were carbon dioxide, methane and nitrous oxides, all by gas chromatography, to determine the flow of soil gases. The data were evaluated in the seasons winter-spring (2017) and summer-autumn (2018). The results confirm the potential of the use of treated effluents from slaughterhouse on coastcross grass irrigation as a complementary form to the anaerobic treatment. The management adopted concentrated the chemical elements of the soil in the layer 0-0,20 m, effective depth of the grass root system. The contribution of salts in the soil occurred in the treatments with effluent, in the winter-spring period, the precipitations occurred in the following period (summer) were sufficient to leach the salts to the lower layer of the soil. The soil solution analysis showed the potential of nitrogen leaching in the form of nitrate and nitrite, during the whole studied period, mainly for treatment with slaughterhouse treated effluent and 100% AN. Treatments did not influence water productivity. The evaluation of the flow of greenhouse gases from the soil proved the influence of climatic variables and soil moisture over time. The CO2 flux was higher in the collection of December / 2017, increased in the treatments with effluent. Considering the dynamics of solutes in the soil, the nutrient supply potential and the saline content of the effluent, as well as the greenhouse gas flow of the soil, treatment with treated effluent from slaughterhouse, without nitrogen fertilization, was the most appropriate treatment for the developed conditions of the experiment.

O reúso da água é uma prática amplamente estudada e recomendada por diversos pesquisadores como alternativa viável para suprir as necessidades hídricas e, parte das demandas nutricionais das plantas. No Brasil, esta atividade está em processo de desenvolvimento. Sua implantação está condicionada a especificidades locais, respeitando as legislações dos recursos hídricos, proteção ao meio ambiente e saúde pública. Além de fatores como qualidade do efluente tratado e seleção de culturas a serem irrigadas, faz-se necessário aplicar práticas adequadas de manejo, para conservação das propriedades físico-químicas e biológicas do sistema solo, planta e atmosfera. Diante do exposto, o presente trabalho teve como objetivo a avaliação do comportamento dos íons na solução do solo e no solo, do fluxo de gases do efeito estufa e da produtividade da água da cultura, em um sistema de produção irrigado com efluente de abatedouro tratado por sistema anaeróbio, no cultivo de capim coastcross para feno, em diferentes doses de adubação nitrogenada. O delineamento experimental adotado foi em blocos ao acaso, com cinco tratamentos e quatro repetições, sendo estes: T1 - irrigação com água superficial e adição de 100% de adubação nitrogenada (AN) recomendada; T2, T3, T4 e T5 - irrigação com efluente tratado de abatedouro e adição de 0; 33%; 66% e 100 % de AN, respectivamente. Sendo a AN 50 kg ha-1 corte-1 de nitrogênio, na forma de ureia. O solo foi avaliado quimicamente nas profundidades de 0-0,20 m e 0,20-0,40 m, para os parâmetros de fertilidade e sódio trocável. A solução do solo foi obtida por pasta de saturação para posterior análise dos íons Na+, Mg2+, Ca2+, K+, SO4-, NO2-, NO3- e NH4+. A produtividade da água foi determinada pela relação entre produção de massa seca do capim e lâmina de irrigação mais precipitação pluviométrica. A coleta de gases do solo foi realizada por câmaras estáticas e os gases analisados foram gás carbônico, metano e óxido nitroso, por cromatografia gasosa, para determinação do fluxo de gases do solo. Os dados foram avaliados nas estações inverno-primavera (ano 2017) e verão-outono (ano 2018). Os resultados comprovam o potencial do uso de efluentes tratados de abatedouro na irrigação do capim coastcross, como forma complementar ao tratamento anaeróbio. O manejo adotado concentrou os elementos químicos do solo na camada 0-0,20 m, profundidade efetiva do sistema radicular do capim. O aporte de sais ao solo ocorreu nos tratamentos com efluente, no período inverno-primavera, as precipitações ocorridas no período seguinte (verão) foram suficientes para lixiviar os sais para a camada inferior do solo. A análise de solução do solo comprovou o potencial de lixiviação de nitrogênio na forma de nitrato e nitrito, durante todo o período estudado, principalmente para o tratamento com efluente tratado de abatedouro e 100% da AN. Os tratamentos não influenciaram a produtividade da água. A avaliação do fluxo de gases de efeito estufa do solo comprovou a influência das variáveis climáticas e da umidade do solo, ao longo do tempo. O fluxo de CO2 foi maior na coleta de dezembro/2017, incrementado nos tratamentos com efluente. Considerando a dinâmica de solutos no solo, o potencial do aporte de nutrientes e o teor salino do efluente, assim como o fluxo de gases de efeito estufa do solo, o tratamento com efluente tratado de abatedouro, sem adubação nitrogenada, foi o tratamento mais adequado para as condições de desenvolvido do experimento. / Water reuse is a practice widely studied and recommended by several researchers as a viable alternative to meet water needs and part of the nutritional demands of plants. In Brazil, this activity is in the process of development. Its implementation is conditioned to local specificities, respecting the laws of water resources, protection of the environment and public health. In addition to factors such as the quality of the treated effluent and the selection of crops to be irrigated, it is necessary to apply appropriate management practices for the conservation of the physical-chemical and biological properties of the soil, plant and atmosphere system. In view of the above, the present work had the objective of evaluating the behavior of the ions in soil and soil solution, the greenhouse gas flow and the crop water productivity, in an irrigated production system with treated slaughterhouse effluent by anaerobic system, in the cultivation of coastcross grass for hay, at different doses of nitrogen fertilization. The experimental design was a randomized complete block design, with five treatments and four replications: T1 - irrigation with superficial water and addition of 100% of recommended nitrogen fertilization (AN); T2, T3, T4 and T5 - irrigation with treated effluent from slaughterhouse and addition of 0; 33%; 66% and 100% AN, respectively. Being the AN 50 kg ha-1 cut-1 of nitrogen, in the form of urea. The soil was chemically evaluated at depths of 0-0,20 m and 0,20-0,40 m, for fertility and exchangeable sodium parameters. The solution of the soil was obtained by saturation paste for later analysis of Na+, Mg2+, Ca2+, K+, SO4-, NO2-, NO3- and NH4+ ions. The water productivity was determined by the relation between dry mass production of the grass and irrigation blade plus rainfall. Soil gas collection was performed by static chambers and the gases analyzed were carbon dioxide, methane and nitrous oxides, all by gas chromatography, to determine the flow of soil gases. The data were evaluated in the seasons winter-spring (2017) and summer-autumn (2018). The results confirm the potential of the use of treated effluents from slaughterhouse on coastcross grass irrigation as a complementary form to the anaerobic treatment. The management adopted concentrated the chemical elements of the soil in the layer 0-0,20 m, effective depth of the grass root system. The contribution of salts in the soil occurred in the treatments with effluent, in the winter-spring period, the precipitations occurred in the following period (summer) were sufficient to leach the salts to the lower layer of the soil. The soil solution analysis showed the potential of nitrogen leaching in the form of nitrate and nitrite, during the whole studied period, mainly for treatment with slaughterhouse treated effluent and 100% AN. Treatments did not influence water productivity. The evaluation of the flow of greenhouse gases from the soil proved the influence of climatic variables and soil moisture over time. The CO2 flux was higher in the collection of December / 2017, increased in the treatments with effluent. Considering the dynamics of solutes in the soil, the nutrient supply potential and the saline content of the effluent, as well as the greenhouse gas flow of the soil, treatment with treated effluent from slaughterhouse, without nitrogen fertilization, was the most appropriate treatment for the developed conditions of the experiment.

The crop productivity increase is often associated with an increase in the use of agricultural products, including herbicides. When these products are applied in an untidy way, leaching may occur and cause environmental contamination either at the soil or at the groundwater. Regarding herbicides, atrazine is widely used in Brazil and around the world. It is also considered as the main organic pollutant, and a potential contaminant of the water table. According to that, it is necessary to build a detailed knowledge about the dynamics of these molecules through the soil with the objective to better control the contamination risks. Thus, the main goal of this research was to simulate the atrazine\'s movement through both tropical and temperate soils under corn cultivation using HYDRUS package models, and to obtain equation parameters to transform electromagnetic induction (EMI) signal data in atrazine\'s movement parameters. Thus, the research was conducted in two different places: 1 - \"Luiz de Queiroz\" College of Agriculture (ESALQ/USP) at the Biosystems Engineering Department and at the Ecotoxicology Laboratory (CENA/USP) both in Piracicaba, SP (Brazil), and 2 - at the Meat Animal Research Center (MARC/ARS) from the United States Department of Agriculture (USDA) in Clay Center, NE (US). In Brazil, a corn crop using three treatments of atrazine was conducted in a greenhouse to obtain the herbicide concentration data from the soil solution. Then, soil samples were collected to run breakthrough curves (BTC) to obtain atrazine\'s movement parameters through STANMOD model. After that, atrazine\'s movement simulations were taken through the HYDRUS 2D model. In the end, statistical indexes were used to compare observed and modeled data aiming the evaluation of HYDRUS 2D model for the movement of atrazine. In US, EMI data were collected in a corn field before atrazine application. Then, soil samples from this field were collected for BTC\'s to obtain atrazine\'s movement parameters. After obtaining such parameters, models were generated correlating EMI signal data with atrazine\'s movement parameters. Subsequently, statistical comparison indexes were used to compare the actual data obtained with the data obtained by the new model generated. Finally, simulations of the movement of atrazine were made with the purpose of evaluating the contamination of the subsoil. In addition, maps with interpolated data were generated, facilitating the visualization of sites most susceptible to contamination. In Brazil, the atrazine\'s movement parameters were R = 1.604, β = 0.82 e ω = 2.5 h-1. Then, HYDRUS 2D simulations were precise (r = 0.9815) and accuracy (d = 0.9906) when the corn plant is not in the system. However, with the presence of the corn, HYDRUS 2D still predicted atrazine with precision (r = 0.8609) but the accuracy was low (d = 0.4449). In US, the atrazine\'s movement parameters were R = 7.45, β = 0.47, and ω = 5.56 h-1. Further, models using EMI signal data to predict atrazine\'s movement parameters were generated. The statistical indexes to these models were R2 = 0.9012, r = 0.9311, and d = 0.9589. Overall, HYDRUS 2D is a model to predict atrazine\'s movement through the soil. However, more researches need to be carried out considering the plant as part of the system and the parameters which account water and solutes absorption need to be improved. The EMI technique to obtain atrazine\'s movement parameters was also well succeeded. Thus, it should be broadly used to monitor atrazine and other contaminants. / O aumento de produtividade dos cultivos, na maioria das vezes, está associado a um aumento na utilização de insumos agrícolas, dentre eles, os herbicidas. Quando esses produtos são aplicados de uma maneira desordenada ao solo, processos de lixiviação podem ocorrer e, dessa forma, provocar algum tipo de contaminação ambiental, alcançando, assim, águas subterrâneas. Nesse sentido, em termos de aplicação de herbicidas, a atrazina é um exemplo dessa classe, que é intensamente utilizada no Brasil e no mundo e é frequentemente considerada como sendo um dos principais poluentes orgânicos, revelando-se, também, como um dos potenciais contaminantes do lençol freático. Visando maior controle de riscos de um possível impacto ambiental aliado à necessidade de aumento de produtividade, faz-se necessário o conhecimento com maior detalhamento sobre a dinâmica desses elementos no perfil do solo. Dessa forma, buscou-se como objetivo principal dessa pesquisa, simular a dinâmica da atrazina em um perfil de solo utilizando-se, para tal, o modelo HYDRUS 2D, sob condições de cultivo de milho, em regiões de solos tropicais e temperados e obter parâmetros de uma equação que transforme dados de indução eletromagnética (EMI) em parâmetros do movimento da atrazina. Deste modo, a pesquisa foi conduzida em dois locais distintos: Local 1 - Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" (ESALQ/USP), junto ao Departamento de Engenharia de Biossistemas e Laboratório de Ecotoxicologia (CENA/USP) ambos em Piracicaba, SP (Brasil) e Local 2 - U.S. Meat Animal Research Center (MARC/ARS/USDA), em Clay Center, Nebraska (EUA). No Brasil, um cultivo de milho usando-se três tratamentos de atrazina foi conduzido em estufa experimental a fim de se obter dados de concentração do herbicida na solução do solo. Em seguida, amostras do mesmo solo foram coletadas para realização de curvas de eluição (BTC) para se obter os parâmetros de movimento da atrazina através do software STANMOD. Após a obtenção de tais parâmetros, simulações de movimento da atrazina no solo foram realizadas através do modelo HYDRUS 2D. Por fim, índices estatísticos de comparação foram utilizados para avaliar este software. Nos Estados Unidos, dados de EMI foram coletados num campo de cultivo de milho antes da aplicação de atrazina. Em seguida, amostras de solo deste campo foram coletadas para realização de BTC\'s para se obter os parâmetros do movimento da atrazina. Após a obtenção de tais parâmetros, foram gerados modelos correlacionando dados de EMI com os parâmetros do movimento do herbicida. Posteriormente, índices estatísticos de comparação foram utilizados com o objetivo de se comparar os dados reais obtidos com os dados obtidos pelo novo modelo gerado. Por fim, simulações do movimento da atrazina foram feitas com o intuito de avaliar a contaminação do subsolo. Além disso, mapas com dados interpolados foram gerados, facilitando a visualização dos locais mais suscetíveis à contaminação. No experimento realizado no Brasil, os parâmetros do movimento da atrazina encontrados foram: R = 1,604, β = 0,82 e ω = 2,5 h-1. Com tais parâmetros, o modelo HYDRUS 2D simulou o movimento da atrazina com precisão (r = 0,9815) e acurácia (d = 0,9906), quando a planta de milho não está inclusa no sistema. Quando a planta é considerada, o modelo prevê o movimento da atrazina com precisão (r = 0,8609), porém sem precisão (d = 0,4449). No experimentos realizado nos EUA, os parâmetros do movimento da atrazina encontrados foram: R = 7,45, β = 0,47 e ω = 5,56 h-1. Modelos para obtenção dos parâmetros de movimento da atrazina utilizando-se EMI como dado de entrada foram gerados e seus índices estatísticos de comparação foram: R2 = 0,9012, r = 0,9311 e d = 0,9589. Deste modo, o modelo HYDRUS 2D é uma ferramenta para simular o movimento da atrazina no solo. No entanto, mais pesquisas devem ser feitas no que se refere à presença da planta no sistema solo-planta-atmosfera, pois os parâmetros que controlam a absorção de água e solutos podem estar obsoletos. A técnica de obtenção de EMI também foi bem sucedida na previsão dos parâmetros do movimento da atrazina e, portanto, deve ser utilizada para monitoramento, não só da própria atrazina, mas também de outros contaminantes.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-09-12T14:36:34Z No. of bitstreams: 1 JOELMA SALES DOS SANTOS - DISSERTAÇÃO PPGEA 2008..pdf: 2148772 bytes, checksum: df2be91fa70bfec779b2da346fa4693c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-12T14:36:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOELMA SALES DOS SANTOS - DISSERTAÇÃO PPGEA 2008..pdf: 2148772 bytes, checksum: df2be91fa70bfec779b2da346fa4693c (MD5) Previous issue date: 2008-02 / Capes / Com o objetivo de avaliar os parâmetros de transporte fator de retardamento, coeficiente de dispersão-difusão e curva de efluente dos íons cálcio, magnésio, sódio, potássio e da condutividade elétrica presentes nas águas residuárias de origem de doméstica tratada e de suinocultura realizou-se um experimento em laboratório com colunas de solos Argissolo Vermelho-Amarelo Eutrófico e Neossolo Regolítico Eutrófico. Através de frascos de Mariotte passou-se cerca de dois volumes de água destilada nas colunas e, em seguida, interligou-se outro frasco contendo as águas residuárias que lixiviou 3,75 volume de poros divididos em 25 alíquotas. Os efluentes obtidos das colunas foram encaminhados ao laboratório e com os valores das concentrações relativas foram construídas as curvas de distribuição de efluentes para os solutos cálcio, magnésio, sódio e potássio. Os parâmetros de transportes foram calculados através modelo computacional DISP (Programa para cálculo dos parâmetros de transporte de solutos no solo em deslocamento de fluidos miscíveis). Os resultados obtidos permitiram concluir que os fatores de retardamento foram mais altos para o sódio no solo Argissolo Vermelho-Amarelo Eutrófico e para o íon magnésio no Neossolo Regolítico Eutrófico lixiviados com água residuária doméstica tratada. Para a água residuária de suinocultura os maiores valores foram calculados para o íon magnésio nos dois solos. Em relação aos coeficientes de dispersão-difusão verificou-se que os maiores valores foram observados para o Neossolo Regolítico Eutrófico independe do tipo de água. De modo geral o maior aporte de nutrientes foi detectado nos solos Argissolo Vermelho-Amarelo Eutrófico e Neossolo Regolítico Eutrófico após ser lixiviado com as águas residuárias doméstica tratada e de suinocultura.