Aplicação da técnica simulated annealing na investigação da ciclagem de nitrogênio na inteface água-sedimento

Neste trabalho é apresentado a aplicação de um método de otimização a fim de estimar parâmetros que normalmente estão presentes na modelagem matemática da dinâmica de espécies químicas na interface água-sedimento. O Problema Direto aqui consistiu na simulação das concentrações das espécies orgânicas e inorgânicas (amônia e nitrato) de nitrogênio, num ambiente idealizado, o qual foi fracionado em quatro camadas: uma camada de água (1 metro) e três camadas de sedimento (0-1 cm, 1-2 cm e 2-10 cm). O Problema Direto foi resolvido pelo Método de Runge Kutta, tendo sido gerada uma simulação de 50 dias. Na estimativa dos coeficientes de difusão e porosidade foi aplicado o Método Simulated Annealing (SA). A eficiência da estratégia aqui adotada foi avaliada através do confronto entre dados experimentais sintéticos e as concentrações calçadas pela solução do Problema Direto, adotando-se os parâmetros estimados pela SA. O melhor ajuste entre dados experimentais e valores calculados se deu quando o parâmetro estimado foi a porosidade. Com relação à minimização da função objetivo, a estimativa desse parâmetro também foi a que exigiu menor esforço computacional. Após a introdução de um ruído randômico às concentrações das espécies nitrogenadas, a técnica SA não foi capaz de obter uma estimativa satisfatória para o coeficiente de difusão, com exceção da camada 0-1 cm sedimentar. Para outras camadas, erros da ordem de 10 % foram encontrados (para amônia na coluna dágua, pro exemplo). Os resultados mostraram que a metodologia aqui adotada pode ser bastante promissora enquanto ferramenta de gestão de corpos dágua, especialmente daqueles submetidos a um regime de baixa energia, como lagos e lagoas costeiras.

Fixação de nitrogênio pela soja em sistemas de cultivo contínuo e rotacionado com pecuária nos Cerrados.

Quantificou-se a contribuição da fixação biológica de N2 (FBN) na cultura da soja em um Latossolo Vermelho-Escuro, utilizando-se a técnica da abundância natural do isótopo 15N. Foram estudados cinco tratamentos: 1) soja de primeiro ano em solo cultivado por quatro anos com Brachiaria decumbens, sob pastejo, e preparado mecanicamente (arado, grade pesada e niveladora); 2) mesmas condições anteriores, mas com plantio direto da soja; 3) soja em cultivo contínuo por cinco anos, como cultura de verão, sem plantio de milheto no outono/ inverno, e solo preparado de forma convencional (arado, grade pesada e niveladora); 4) soja com cultivo contínuo por cinco anos, com cultivo de outono/inverno de milheto (Pennisetum atropurpureum) e preparo de solo conservacionista (arado de disco, aiveca e subsolador); 5) mesmas condições anteriores, mas com plantio direto. Amostras de plantas foram coletadas no estádio vegetativo, enchimento de grãos, na maturação, e na colheita final de grãos. Em cada coleta analisaram-se as produções de matéria seca (MS) e teores de N e 15N. As produções de MS e N total acumulado foram semelhantes no estádio vegetativo, mas as plantas no plantio direto mostraram taxas de FBN acima de 50%, enquanto que as de plantio convencional estavam abaixo de 40%. No enchimento de grãos, as produções de MS, N total e as taxas de FBN(entre 60% e 68%) foram semelhantes em todos os sistemas de preparo do solo. Na maturação dos grãos, o preparo de solo convencional resultou numa maior produção de MS do que no plantio direto. Os grãos apresentaram a maior parte do N fixado (66% a 82%), ficando entre 51% e 68% para a parte aérea e entre 15% e 32% para as raízes. No balanço do N total obtido por FBN e o que foi alocado aos grãos, obtiveram-se valores indicativos de que a maior parte do N fixado seria retirada do sistema na colheita de grãos, o que foi confirmado na colheita final. A soja de plantio direto mostrou um balanço ligeiramente mais positivo do que a soja de plantio convencional. Como a soja é pouco dependente do N do solo, usando eficientemente o N de fixação, este seria poupado como resíduo para uso de culturas subseqüentes, o que explicaria o efeito benéfico imediato observado na prática em sistemas produtivos de rotação de cultura entre soja e cereais ou pastagem. No entanto, os resultados obtidos indicam que a soja, que tem um índice de colheita alto (proporção do N total nos grãos em relação ao N total da planta), não contribui significativamente para aumento dos teores de N total do solo capazes de beneficiar por longo tempo as culturas em sucessão.

Atividade microbiana e mineralização de nitrogênio em solo suplementado com lodo de esgoto.

Uma das alternativas para se dispor do lodo de esgoto é utilizá-lo como fertilizante orgânico, de modo que seus nutrientes possam ser reciclados no sistema solo-planta. Em geral, os lodos são ricos em nitrogênio, o que significa que eles apresentam um alto potencial como fertilizantes nitrogenados. Em decorrência das inúmeras perdas a que está sujeito o nitrogênio no solo, em detrimento do ambiente, a quantidade de lodo a ser aplicada, não deverá exceder, em muito, as necessidades da cultura.

Aspectos experimentais na avaliação da mineralização de nitrogênio de lodos de esgoto incubados com solos.

2005

Determinação da fração de mineralização de nitrogênio de lodos de esgoto: um método alternativo.

Neste trabalho foi avaliado o método de incubações anaeróbias para determinação da fração de mineralização de N de lodos de esgoto aplicados em solos, visando-se avaliar a eficiência e o grau de associação desse método, mais simples e mais rápido, em relação ao método de incubações aeróbias.

Uso de lodo de esgoto como fertilizante orgânico: disponibilização de nitrogênio em solo tropical.

2004

Mineralização de Nitrogênio de lodos de esgoto aplicados em latossolo.

1999

Análise de Nitrogênio em amostras de lodos de esgoto.

Neste trabalho, teve-se como objetivo avaliar a precisão obtida na análise química de algumas formas de Nitrogênio em amostras de lodos de esgoto anaeróbios com alto teor de água, utilizando-se metodologias usualmente recomendadas para amostras de resíduos com baixo teor de água.

Identificação de genótipos de sorgo para eficiência no uso de nitrogênio.

1998

Eficiência agronômica do cloreto de amônio bicarbonato de amônio como fontes de nitrogênio para a cultura do milho.

2006

Efeito de densidade de semeadura, níveis de nitrogênio e despendoamento sobre a produção de minimilho.

2005

Caracterização de genótipos de milho para uso e eficiência de nitrogênio.

2005

Perda de nitrogênio por volatização.

2010

Fixação biológica do nitrogênio na cultura da soja.

Fixação biológica na cultura da soja; Introdução; Como ocorre o processo de fixação biológica do N2? Quando e por quanto tempo a soja consegue fixar N2? A aplicação de fertilizante nitrogenado em outros estádios do crescimento da soja é necessária para a obtenção de altos rendimentos? Por que é necessário inocular a soja em solos de primeiros cultivo? Em áreas tradicionalmente cultivadas, vale a pena reinocular? Os incrementos no rendimento obtidos pela reinoculação compensam financeiramente? Esses ganhos também ocorrem em solos sob plantio direto? Como deve ser o inoculante para a soja? No campo, quais os principais fatores limitantes à fixação biológica do N2? Existem outros inoculantes biológicos para a cultura da soja? Como saber mais sobre a fixação biológica do N2?

Efeito da disposição da orientação de cultivo, do pareamento, de doses de nitrogênio e do uso de regulador de crescimento em características de cevada.

2004