Sazonalidade e potencial energético da biomassa residual agrícola na região dos Campos Gerais do Paraná

RESUMO Teve-se por objetivo, neste trabalho, avaliar as disponibilidades sazonal e espacial da biomassa residual da colheita das principais culturas de grãos, na região dos Campos Gerais, PR, estimar o potencial teórico de produção de energia elétrica a partir desses resíduos, bem como identificar os municípios da região com maior potencial para instalação de termelétricas movidas a biomassa. Dados de produtividade de milho, soja, trigo, cevada, aveia branca e aveia preta foram obtidos, na Secretaria de Agricultura do Paraná, para as safras 2008/2009 e 2009/2010 e, a partir do índice e do calendário de colheitas, estimou-se a produção e sazonalidade da biomassa residual das culturas analisadas. Foram coletadas amostras de biomassa destas espécies e determinou-se o poder calorífico superior (PCS) e o potencial teórico de produção de energia elétrica a partir dos resíduos quantificados. Os Campos Gerais do Paraná produziram 3.862.130 (2008/2009) e 4.107.932 Mg ha−1 (2009/2010) de biomassa residual total com o cultivo das seis culturas. A disponibilidade de biomassa concentra-se em março e abril (aproximadamente 60%), sendo inexpressiva em dezembro, janeiro e entre junho e agosto. A biomassa residual da colheita de grãos apresentou PCS comparável ao de espécies florestais e potencial total de produção de energia de 3.932 (2008/2009) e 4.185 GWh ano−1 (2009/2010). Dos municípios analisados, Tibagi e Castro são os mais promissores para a instalação de termelétricas movidas a biomassa, por apresentarem maior produção e melhor distribuição sazonal dos resíduos.

Biomassa residual para remoção de íons uranilo

Activities related to nuclear industry, production of phosphoric acid and hospitals have generated considerable volumes of radioactive waste containing uranyl ions. Banana pith was characterized by Scanning Electron Microscopy and Fourier Transform Infrared Spectroscopy and was investigated as a biosorbent for uranyl ions from nitric solutions by batch experiments. Influences of adsorbent size, kinetics and equilibrium adsorption were studied. The biosorption of the uranyl ions followed pseudo-second-order kinetics. The adsorption isotherm data were closely fitted to the Freundlich equation.

Componentes da biomassa e características estruturais em capim-aruana sob diferentes frequências e intensidades de desfolhação

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de frequências e intensidades de desfolhação sobre os componentes da biomassa e a estrutura do dossel em capim-aruana (Panicum maximum 'Aruana IZ-5'), pastejado sob lotação rotativa com ovinos. Avaliaram-se duas frequências de desfolhação (FD), com níveis de interceptação de 85 e 95% da radiação fotossinteticamente ativa (Irfa) incidente no topo do dossel, e duas intensidades de desfolhação (ID), com índices de área foliar residual (IAFr) de 1,0 e 1,8. Utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado, com arranjo fatorial 2x2. Os componentes da biomassa e as características estruturais nas condições de pré-pastejo foram afetados principalmente pela FD, com a redução da biomassa de colmos verdes e de forragem morta, e, ainda, pela elevação da altura da primeira lígula viva. Pastos manejados com menor FD proporcionaram menor relação lâmina foliar/colmo, com média de 1,65, e os pastos com maior FD apresentaram média de lâmina foliar/colmo de 2,40. Os componentes da biomassa residual foram afetados pela ID, com maior biomassa de forragem verde residual em pastos manejados com IAFr de 1,8. Os pastos manejados com 95% de Irfa e IAFr de 1,8 apresentaram biomassa de colmo verde residual e biomassa de forragem morta residual superiores aos dos demais manejos. Para pastejo por ovinos, o capim-aruana deve ser manejado com frequência de 85% de Irfa e intensidade de desfolhação correspondente a IAFr de 1,0.

Produção de biomassa para geração de energia em povoamentos de Pinus taeda L. com diferentes idades

Os objetivos deste trabalho foram quantificar e qualificar a biomassa residual produzida em plantios comerciais de Pinus taeda L., em diferentes idades e sistemas de manejo, visando à geração de energia em sistemas de cogeração. As idades dos povoamentos foram: três anos (primeira poda), seis anos (terceira poda), 10 anos (terceira poda), 12 anos (primeiro desbaste), 14 anos (primeiro desbaste), 16 anos (segundo desbaste) e 24 anos (corte raso). Cinco árvores foram colhidas em cada idade, e seus componentes separados, pesados e analisados quanto ao teor de umidade e ao poder calorífico. Os dados quantitativos e qualitativos foram correlacionados para determinar o potencial de geração de energia elétrica a partir da biomassa florestal. Os plantios de Pinus taeda L. produziram de 30 a 95 t de biomassa florestal/ha, respectivamente, aos 3 e 24 anos de idade. O maior potencial produtivo de biomassa para a geração de energia são o corte raso (24 anos), o primeiro desbaste (14 anos) e a terceira poda (10 anos), respectivamente. O material com melhor qualidade para geração de energia foi o galho, com o menor teor de umidade (54%) e o maior poder calorífico líquido (1.784 kcal/kg), sendo 24, 14 e 10 anos as melhores idades. O sistema de manejo e as práticas silviculturais têm influência, juntamente com a idade, na produção de biomassa por unidade de área. O rendimento energético da biomassa recém-colhida é baixo, necessitando de tratamento prévio para redução do teor de umidade e aumento do poder calorífico líquido.

Compactação do solo causada por tratores florestais na colheita de Pinus taeda L. na região sudoeste do Paraná

A compactação vem-se tornando um dos principais impactos causados ao solo pelas atividades de colheita florestal mecanizada. O peso e movimentação das máquinas no momento do corte e extração da madeira, aliados à condição de umidade do solo imprópria para tal, são as principais causas da degradação estrutural do solo, verificada, principalmente, por alterações em suas propriedades físicas. Nesse sentido, este trabalho visou identificar a compactação causada ao solo devido às operações de colheita florestal de Pinus taeda L. realizada em três diferentes níveis de umidade do terreno. O estudo foi realizado em área de uma empresa florestal localizada no Paraná sobre Latossolo Vermelho. Os tratamentos foram compostos pela interação de três fatores, sendo eles: umidade (colheita em dia chuva, três e sete dias após a chuva), operações de colheita (com passagem de máquinas, sem passagem/eventual queda de árvores e estaleiro), e a ocasião de coleta (antes e depois da colheita). A biomassa residual da colheita florestal foi essencial para minimizar a compactação do solo causada pelo tráfego das máquinas que foi próxima da máxima. A gradação de umidade representada pela colheita em diferentes números de dias após uma chuva não influenciou, de maneira diferenciada, a compactação do solo. Entretanto, as operações de colheita impactaram o solo até a profundidade de 10 cm, causando a compactação nas linhas de tráfego das máquinas, enquanto as demais operações não provocaram alterações na densidade, macroporosidade e resistência à penetração.

Alterações na matéria orgânica e na biomassa microbiana em solo de mata natural submetido a diferentes manejos

Avaliou-se, em um Latossolo Roxo, o efeito de diferentes formas de manejo do solo sobre a matéria orgânica do solo e na biomassa microbiana. Os tratamentos usados foram: mata natural; mata natural até 1976 e café até 1994 (amostragem na projeção da copa e na entrelinha); mata natural até 1976, café até 1991 e milho até 1994; mata natural até 1940, café até 1960, citros até 1978, e cana-de-açúcar até 1994 (amostragem na linha e na entrelinha). A mata natural apresentou os maiores valores de C orgânico no solo e na fração humina e os menores valores foram obtidos nas áreas com cana-de-açúcar, que apresentaram os maiores valores de C microbiano em relação à mata natural. O uso agrícola do solo aumentou a porcentagem de C orgânico na forma de ácidos húmicos e fúlvicos, em relação à mata natural. Em geral, o solo apresentou mais de 74% do C orgânico na forma de húmus residual.

Redes neurais artificiais para a modelagem do volume de madeira e biomassa do cerradão com dados de satélite

Resumo:O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficácia da aplicação de modelos de análise de regressão e redes neurais artificiais (RNAs) na predição do volume de madeira e da biomassa acima do solo, da vegetação arbórea em área de cerradão. Volume de madeira e biomassa foram estimados com equações alométricas desenvolvidas para a área de estudo. Os índices de vegetação, como variáveis preditoras, foram estimados a partir de imagens do sensor LISS-III, e a área basal foi determinada por medições na floresta. A precisão das equações foi verificada pela correlação entre os valores estimados e observados (r), erro-padrão da estimativa (Syx) e gráfico residual. As equações de regressão para o volume de madeira total e do fuste (0,96 e 0,97 para r, e 11,92 e 9,72% para Syx, respectivamente) e para a biomassa (0,91 e 0,92 para r, e 22,73 e 16,80% para Syx, respectivamente) apresentaram bons ajustes. As redes neurais também apresentaram bom ajuste com o volume de madeira (0,99 e 0,99 para r, e 4,93 e 4,83% para Syx) e a biomassa (0,97 e 0,98 r, e 8,92 e 7,96% para Syx, respectivamente). A área basal e os índices de vegetação foram eficazes na estimativa do volume de madeira e biomassa para o cerradão. Os valores reais de volume de madeira e biomassa não diferiram estatisticamente dos valores estimados pelos modelos de regressão e redes neurais (χ2ns); contudo, as RNAs são mais acuradas.

Efeito residual dos herbicidas imazaquin e imazethapyr, aplicados na soja, sobre o milho safrinha

Com o objetivo de se avaliar os efeitos da persistência dos herbicidas imazaquin e imazethapyr na cultura do milho safrinha em sucessão à da soja, tratada com estes produtos, foi instalado um ensaio na Fazenda Escola da Universidade Estadual de Londrina, solo argiloso (75% de argila), na safra agrícola 1995/96. O delineamento experimental adotado foi o de blocos ao acaso, com parcelas subdivididas em faixas. Os tratamentos principais foram constituídos pelos herbicidas: 1.Testemunha; 2.Imazaquin PPI -120 g.i.a./ha; 3.Imazaquin PPI - 240 g.i.a./ha; 4.Imazethapyr PRE - 80 g.i.a./ha e 5.Imazethapyr PRE - 160 g.i.a./ha. Os tratamentos secundários foram constituídos pelas épocas de semeadura do milho: 0 (zero), 30, 60, 90, 120 e 150 dias após a aplicação - DAA. As avaliações, tanto de fitotoxicidade visual como de biomassa seca das plantas e produtividade do milho, revelaram uma maior sensibilidade da cultura ao imazaquin do que ao imazethapyr, embora a quantidade (ppb) de imazethapyr encontrada nas análises cromatográficas das amostras de solo (HPLC) tenha sido maior que a de imazaquin. Nos primeiros plantios, o imazaquin causou dano praticamente total às plantas, enquanto o imazethapyr proporcionou uma injúria de 30-40% na dose normal(80 g.i.a./ha). Nos plantios após 120 DAA esses sintomas foram diminuindo gradativamente até desaparecerem. A curva de regressão dos dados de colheita revelou intervalos de 87 e 112 dias para imazethapyr e imazaquin, respectivamente, para que não mais houvesse diminuição na produtividade do milho semeado após a aplicação da dose normal destes produtos. Correlacionando-se os parâmetros avaliados, observou-se que, mesmo havendo fitotoxicidade no início do desenvolvimento das plantas de milho, essas se recuperaram, tendo produtividade normal após os referidos intervalos. Dos parâmetros avaliados no bioensaio com pepino (Cucumis sativus), a biomassa seca das plantas confirmou a maior sensibilidade do pepino em relação ao milho, sendo prejudicada pela ação residual dos herbicidas no solo até o intervalo mínimo de 127 e 135 DAA para imazethapyr - 80 g.i.a./ha e imazaquin - 120 g.i.a./ha, respectivamente.

Efeito residual de herbicidas em pré-plantio do feijoeiro, em dois sistemas de aplicação em plantio direto e sua viabilidade econômica

A pesquisa teve como objetivo avaliar a eficiência e a viabilidade econômica de controle de plantas daninhas com alguns herbicidas residuais (registrados ou não), aplicados em pré-plantio na cultura do feijoeiro. O experimento foi realizado em Santo Antônio de Goiás, no ano agrícola de 1999/2000. Os herbicidas foram aplicados em cobertura das plantas daninhas Commelina benghalensis e Bidens pilosa, com 3 t ha-1 de biomassa seca. Os tratamentos foram constituídos do fatorial 2x10x3, arranjados em parcelas subsubdivididas no delineamento de blocos ao acaso, com três repetições; o primeiro fator consistiu de sistemas de dessecação da área [Sistema Integrado de Controle (SIC) e Aplique e Plante]. No SIC foi usado o sulfosate (720 g ha-1) aos 20 dias antes do plantio e paraquat (200 g ha¹) adicionado aos herbicidas com efeitos residuais, aplicados imediatamente após o plantio do feijoeiro. No sistema Aplique e Plante foi aplicado o sulfosate (720 g ha¹) adicionado aos residuais, cinco dias antes do plantio do feijoeiro. O segundo fator representa a aplicação dos herbicidas com efeitos residuais, em g ha-1: sulfentrazone (200 e 300), dimethenamid (900 e 1.125), clomazone (360), pendimethalin (2.500), smetolachlor (768 e 1.152), diclosulan (12,45) e testemunha; e o terceiro, as doses dos herbicidas de pós-emergência: imazamox (15) + bentazon (240), imazamox (30) + bentazon (480) e testemunha. Os herbicidas residuais aplicados nos sistemas SIC e Aplique e Plante reduziram o crescimento inicial de Bidens pilosa. Para Euphorbia heterophylla somente os herbicidas diclosulan e sulfentrazone proporcionaram efeito semelhante. A aplicação de herbicidas residuais em pré-plantio mostrou ser viável economicamente, em virtude da redução dos de pós-emergência, exceto para os herbicidas dimethenamid e s-metolachlor.

Comportamento de herbicidas com efeito residual em diferentes coberturas na cultura do feijoeiro

O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento de herbicidas com efeito residual em diferentes tipos de cobertura vegetal no sistema plantio direto, antes da semeadura do feijoeiro. Cada herbicida foi aplicado isoladamente em cinco diferentes coberturas, totalizando 20 ensaios. Os herbicidas e as respectivas doses, em kg ha-1, foram: diclosulan (0,0125), sulfentrazone (0,300), dimethenamid (1,125) e S-metolachlor (1,152). Em Santo Antônio de Goiás utilizou-se a cobertura de Pennisetum glaucum seco e plantas daninhas secas (Commelina benghalensis e Bidens pilosa) no Sistema Integrado de Controle (SIC); e na localidade de Santa Helena de Goiás empregou-se a cobertura de sorgo seco no SIC e Pennisetum glaucum verde e plantas daninhas verdes (C. benghalensis e B. pilosa) no sistema Aplique e Plante, nos anos agrícolas de 1999 e 2000. Cada ensaio constituiu-se de 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18 e 20 t ha-1 de biomassa com diferentes coberturas vegetais, as quais receberam os cinco herbicidas, separadamente, no delineamento inteiramente casualizado, com três repetições. A quantificação dos herbicidas no solo foi determinada em bioensaio, usando-se o Sorghum bicolor como planta-teste. Os resultados obtidos indicaram que diclosulan e sulfentrazone foram encontrados no solo acima de 80% da dose aplicada, independentemente da quantidade e do tipo da cobertura do solo. Para dimethenamid e S-metolachlor, até aproximadamente 50% das doses aplicadas foram detectadas no solo com 8 t ha-1 de palha.

Tensão térmica e taxa de reação em um reator para gaseificação de biomassa do tipo concorrente

A conversão da energia química da biomassa em outras formas de energia pode ser processada de diversas maneiras. Dentre essas, encontra-se a gaseificação, que utiliza reatores para conversão da biomassa em gás combustível. Para o dimensionamento de um gaseificador e seus constituintes, vários fatores devem ser levados em consideração, desde as características do combustível até as reais necessidades de energia térmica liberada. Especificamente no dimensionamento da grelha, alguns índices servem de referência, como a tensão térmica e a taxa de reação. Este trabalho teve como objetivos determinar a taxa de reação e a tensão térmica de uma grelha plana utilizada em um gaseificador bem como comparar os valores obtidos com aqueles recomendados para o dimensionamento de grelhas em fornalhas. Foi utilizado um gaseificador de biomassa de fluxo concorrente de pequena escala, ao qual foi acoplada uma câmara para combustão do gás produzido. O combustível utilizado foi toretes de eucalipto, em pedaços com diâmetro de 4 a 8 cm e comprimento de 10 a 20 cm. Conclui-se que os índices de taxa de reação e tensão térmica encontrados podem ser utilizados como parâmetros para o dimensionamento de grelhas de gaseificadores de leito fixo.

Produção de milho-verde em resposta ao efeito residual da adubação orgânica do quiabeiro em cultivo subsequente

A rotação de culturas é uma prática essencial, no cultivo de hortaliças, para controle de pragas e doenças e tem sido usada, também, visando ao aproveitamento dos resíduos de adubação. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o efeito residual da adubação orgânica, aplicada na cultura do quiabo, sobre o rendimento de espigas de milho-verde em cultivo subsequente. O quiabeiro foi plantado com duas populações de plantas e adubado com biofertilizante líquido de suínos, nas doses: 0, 6, 12, 24, e 48 m³ ha-1. Após a retirada dos restos culturais do quiabeiro, sementes de milho híbrido AG 1051 e da variedade UFVM 100 foram semeadas, em linhas duplas, no espaçamento de 1,0 m x 0,40 m e 0,25 m entre plantas após o desbaste. O delineamento experimental foi em blocos casualizados com quatro repetições, no esquema fatorial 2 x 5, sendo dois cultivares de milho e resíduo de cinco doses de biofertilizante. O resíduo da adubação com biofertilizante de suínos em quiabeiro não foi suficiente para nutrir as plantas de milho-verde; consequentemente obteve-se baixa produtividade comercial. O plantio do milho-verde em sucessão ao quiabeiro, visando à rotação de culturas e aproveitamento de resíduos orgânicos, é promissor, sendo necessária adubação complementar de cobertura, para suprimento de N e K. O híbrido AG 1051 apresentou maior altura de plantas, número e produtividade de espigas comerciais despalhadas e peso médio de espigas comerciais. A variedade UFVM100 apresentou maior teor de P e K nas folhas, número de espigas com palha, número e produtividade de espigas não comerciais despalhadas.

Atividade residual de seis herbicidas aplicados ao solo em época seca

Este trabalho foi desenvolvido em campo, com o objetivo de avaliar a atividade residual de herbicidas recomendados para a cultura da cana-de-açúcar, quando aplicados ao solo na época seca. Os tratamentos foram organizados em esquema de parcelas subdivididas, em que, no âmbito das parcelas, foram aplicados seis herbicidas e, no âmbito das subparcelas, foram considerados três períodos de permanência dos produtos no solo (130 dias, 70 dias e testemunha, sem aplicação). Os tratamentos herbicidas foram (g ha-1): amicarbazone a 1260; clomazone a 1250; hexazinone a 450; imazapic a 147; isoxaflutole a 187,5; e sulfentrazone a 900. Além da infestação natural de plantas daninhas, para avaliação da atividade residual dos produtos, semeou-se pepino na área, considerado como bioindicador. A mesma molécula herbicida teve avaliação diferenciada em razão da espécie bioindicadora considerada. Os herbicidas amicarbazone, hexazinone, isoxaflutole e sulfentrazone têm propriedades positivas para aplicação ao solo em época seca, tais como elevada solubilidade, baixo Kow e baixa fotodegradação. A aplicação de imazapic em pré-emergência tem eficácia consistente em época seca, controlando adequadamente o pepino e a comunidade natural de plantas daninhas. O herbicida clomazone não controlou adequadamente o pepino e a comunidade natural de plantas daninhas.

Biomassa microbiana e matéria orgânica em solo de Caatinga, cultivado com melão na Chapada do Apodi, Ceará

O uso contínuo, ao longo dos anos, do sistema convencional de preparo do solo pode alterar os atributos microbiológicos do solo, causando a redução da biomassa e da atividade microbiana. Diante do exposto, o objetivo deste trabalho foi avaliar, sob cultivo do melão (Cucumis melo L.), as alterações microbiológicas do solo, assim como as do teor de matéria orgânica, nas profundidades de 0 a 0,10, 0,10 a 0,20, 0,20 a 0,30 e 0,30 a 0,40 m, ao longo dos anos sob cultivo do melão, durante três, cinco e dez anos, em Cambissolo Háplico eutrófico, a fim de compará-los com os do solo da mata natural (Caatinga). As amostras foram coletadas, aleatoriamente, na Fazenda Melão Doçura, localizada no município de Quixeré, Ceará, e encaminhadas para o Laboratório de Análise de Solos, Água e Planta da UFERSA, Mossoró, Rio Grande do Norte. Determinaram-se os teores de matéria orgânica (MO), o de carbono da biomassa microbiana (CBM) e o quociente microbiano (qMIC). O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado (DIC), disposto em esquema fatorial 4 x 4 (Fator I, anos de cultivo; Fator II, causa de variação na profundidade), com três repetições. Os resultados mostraram que a matéria orgânica aumentou a partir dos cinco anos de cultivo do melão. O carbono da biomassa microbiana foi elevado nas camadas superficiais, independentemente do tempo de cultivo, por causa da maior disponibilidade da matéria orgânica, água e nutrientes, e o quociente microbiano diminuiu com o tempo, apresentando menor concentração no cultivo de dez anos do melão, discriminando as possíveis alterações decorrentes do uso agrícola do solo.

Fluxo de biomassa em capim-massai durante o estabelecimento e rebrotação com e sem adubação nitrogenada

A produção de biomassa em uma pastagem pode ser incrementada com o uso de fertilizantes, principalmente os nitrogenados. Diante disso, objetivou-se, com este trabalho, avaliar o fluxo de biomassa do capim-massai, durante o estabelecimento e a rebrotação, em casa de vegetação, sob cinco doses de nitrogênio (0; 150; 300; 450 e 600 mg de N dm-3 de solo), em delineamento inteiramente casualizado, com medidas repetidas no tempo, e cinco repetições. A taxa de alongamento foliar foi incrementada pelas doses de nitrogênio (N) e o crescimento de estabelecimento apresentou maior valor, em relação ao das rebrotações. A taxa de alongamento das hastes não foi influenciada pelas doses de N. O crescimento de estabelecimento apresentou maior valor para esta variável, em relação ao das rebrotações. A taxa de senescência foliar anterior não sofreu influência das doses de N, porém, foi alterada entre os ciclos de crescimento. O número de folhas vivas por perfilho foi superior, para as maiores doses e no estabelecimento, o inverso ocorrendo para o filocrono. A dose aplicada de 600 mg dm-3 de N proporcionou um incremento de 448%, na taxa de produção de forragem, e de 455%, na taxa de acúmulo de forragem, em relação àquelas do manejo sem N. A adubação nitrogenada proporciona respostas positivas nas variáveis do fluxo de biomassa do capim-massai.