Avaliação da remoção de matéria orgânica e nutrientes por sorção em solos residuais

A recarga artificial de aquíferos (RAQ) com águas residuais tratadas (ART) é uma prática que pode contribuir para a reposição de volumes de água no solo, que pode ser muito vantajoso em áreas com déficit hídrico ou com sobre-exploração de águas subterrâneas. No entanto, as cargas residuais das ART (p.e. matéria orgânica, nutrientes, metais pesados e microrganismos patogênicos) podem constituir uma desvantagem para a qualidade da água subterrânea, se o solo apresentar condições desfavoráveis para a sua infiltração. Realizaram-se ensaios laboratoriais em batelada para avaliar a remoção de matéria orgânica e nutrientes (formas de nitrogênio e fósforo) na componente fina de um solo residual granítico, proveniente de uma zona previamente selecionada para a infiltração de ART, localizada no nordeste da região da Beira Interior (Quinta de Gonçalo Martins, Guarda, Portugal). Os resultados dos ensaios de sorção em batelada mostram uma boa remoção de P-PO4, por complexação e precipitação, o que indica que o solo apresenta capacidade reativa para remover a carga residual de fosfato das ART. Após realização dos ensaios em batelada, as propriedades do solo mantiveram-se praticamente inalteradas.

Avaliação de processo de lodos ativos por batelada seguido de tratamento terciário com ênfase na remoção de matéria orgânica e na sedimentabilidade do lodo

This paper evaluate the performance of a Wastewater Treatment Plant (WWTP) in sequential batch activated sludge modality with tertiary treatment step, located in high temperature region. It also presents the analysis of organic matter’s removal and the evaluation of sludge sedimentation conditions through reactors in bench scale, fed with different substrate’s and biomass’ concentrations, from the WWTP in study. The results showed high efficiency and stability of the treatment process using Sequential Batch Reactors for domestic sewage, even with sudden changes of organic and hydraulic load, reaching more than 90% of efficiency in the removal of biodegradable organic matter. The removal of organic matter and sedimentation tests in bench reactors showed the good performance in respect of the organic matter’s removal, however, the high concentration of micro-organism results in a lower sludge sedimentation rate, which can compromise the quality of the final effluent. The relation Food/Microorganism in the conditions of the WWTP’s current operation showed a value of 0.06 gCOD/gVSS.d. and zonal sedimentation velocity of 0.59 m/h, the great ratio of the concentration of the substrate by biomass concentration, which obtained the maximum operational efficiency, showed a value of 0.09 gCOD/gVSS.d. and zonal sedimentation velocity of 1.4 m/h.

Avaliação de processo de lodos ativos por batelada seguido de tratamento terciário com ênfase na remoção de matéria orgânica e na sedimentabilidade do lodo

This paper evaluate the performance of a Wastewater Treatment Plant (WWTP) in sequential batch activated sludge modality with tertiary treatment step, located in high temperature region. It also presents the analysis of organic matter’s removal and the evaluation of sludge sedimentation conditions through reactors in bench scale, fed with different substrate’s and biomass’ concentrations, from the WWTP in study. The results showed high efficiency and stability of the treatment process using Sequential Batch Reactors for domestic sewage, even with sudden changes of organic and hydraulic load, reaching more than 90% of efficiency in the removal of biodegradable organic matter. The removal of organic matter and sedimentation tests in bench reactors showed the good performance in respect of the organic matter’s removal, however, the high concentration of micro-organism results in a lower sludge sedimentation rate, which can compromise the quality of the final effluent. The relation Food/Microorganism in the conditions of the WWTP’s current operation showed a value of 0.06 gCOD/gVSS.d. and zonal sedimentation velocity of 0.59 m/h, the great ratio of the concentration of the substrate by biomass concentration, which obtained the maximum operational efficiency, showed a value of 0.09 gCOD/gVSS.d. and zonal sedimentation velocity of 1.4 m/h.

Fontes de matéria orgânica para a formulação de fertilizantes organominerais peletizados no desenvolvimento da cultura do sorgo

Organo-mineral fertilizers have been used to both meet plants’ nutritional needs and reduce producers’ reliance on mineral fertilizers. This practice improves both the use of nutrients by plants and the soil structure due to the organic matter in these fertilizers. This study aimed to determine the effect of organic matter sources in the composition of organomineral fertilizers and compare it to the effect of traditional mineral fertilizers when it comes to the initial development of sorghum. Research was carried out in a greenhouse at the Federal University of Uberlandia, in Uberlandia, Minas Gerais, Brazil. Sorghum seeds of grain-bearing simple hybrid 1G100 were used in the seeding process. The experiment followed a randomized complete block design in a 4 x 3 + 2 factorial arrangement. Factors included four levels (50, 75, 100 and 125% of 450 kg ha-1, which is the recommended dose for sorghum crops), three organic matter sources in the composition of the organomineral fertilizers (sewage sludge, filter cake, and peat), a control (100% mineral fertilizer), and an untreated check (no fertilizers). Each experimental plot consisted of four plants divided into two pots. Oxisol was used in all pots. Analyses were performed at 30 and 60 days after seeding (DAS) and targeted: plant height, stem diameter, chlorophyll A, chlorophyll B, and leaf area. After this period, plants were removed from the soil, and had their aerial parts isolated to be dried in an air-forced oven before measurement of their dry mass. Means of the organomineral fertilizers outperformed those of both control and untreated check plots in almost all variables at 30 DAS. The only exception was variable stem diameter, in which organomineral fertilizers outperformed untreated check plots only. Sorghum fertilized with organomineral fertilizers also showed positive results in the variables analyzed at 60 DAS: even with dose reduction, their means were similar to those found in control plots. Organomineral fertilizers had higher means in some variables, such as diameter and dry mass of the aerial part, than both control and untreated check plots. In the conditions set in this study and considering the variables herein reported, organomineral fertilizers can substitute mineral fertilizers in the initial development of sorghum, even with some dose reductions.

Carbono e frações granulométricas da matéria orgânica do solo sob sistemas de preparo de área tradicional e alternativo na Amazônia Oriental.

O manejo do solo afeta a dinâmica das frações granulométricas da matéria orgânica do solo. Objetivou-se com este estudo avaliar o estoque de carbono e nas frações granulométricas da material orgânica do solo (MOS) em áreas submetidas a preparo de área com corte-queima e corte-trituração da vegetação. O experimento foi desenvolvido na Fazenda Escola de Igarapé-Açú (PA). Avaliaram-se os seguintes sistemas: (1) sistema com preparo de área com trituração da vegetação e enriquecimento de capoeira durante o pousio com leguminosas arbóreas; (2) sistema com preparo de área com queima da vegetação e (3) floresta sucessional com mais de 20 anos. As amostras de solo foram coletadas na profundidade de 0-5, com dez amostras compostas (cinco simples) por sistema. Houve perdas significativas de C estocado no solo e nas frações granuloméricas. O manejo de preparo de área afetou a dinâmica do carbono no solo e nas frações da matéria orgânica. O sistema com corte-trituração e enriquecimento de pousio com leguminosas arbóreas estocou mais carbono no solo e nas frações granulométricas em relação ao sistema com queima.

Frações lábeis da matéria orgânica do solo em cultivos de palma de óleo (Elaeis guineenses) em sistemas agroflorestais no nordeste Paraense.

A matéria orgânica lábil representa um importante indicador de qualidade do solo, as práticas de manejo no sistema influenciam diretamente na qualidade desse material. Objetivou-se com este estudo avaliar a disposição das frações lábeis da matéria orgânica do solo, através do fracionamento densimetrico, em cultivos tradicional e alternativo de palma de óleo (Elaeis guineenses). O trabalho foi desenvolvido no município de Tomé Açú. Foram considerados três sistemas: (1) Sistema com baixa diversidade de espécies (Adubadeiras); (2) sistema com alta diversidade de espécies (Biodiverso) e (3) sistema de cultivo convencional. As frações da matéria orgânica do solo não são sensíveis a variabilidade espacial de sistemas com palma de óleo, nas condições estudadas. O cultivo de palma de óleo em sistema alternativo, ou seja, integrados ao SAFs acumula mais fração leve-livre quando comparado com o sistema convencional.

A matéria orgânica é a vida do solo.

Matéria orgânica serve de alimento para os macro e microrganismos do solo que são decompositores, ou seja, aqueles que decompõem os resíduos em partes menores para se alimentar.

Uso de milheto e sorgo como forragem no período seco do ano em integração lavoura e pecuária e seu impacto na matéria orgânica do solo na Região Amazônica.

O objetivo é avaliar a produtividade e qualidade alimentar de milheto e sorgo em iLP, com plantio direto ou convencional em terra firme e seu impacto na matéria orgânica do solo. Parcelas de 5 m x 5 m de ADR 300 e ADR 500 (milheto) e BRS 802 e BRS 810 (sorgo), arranjadas em fatorial, seguindo delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições, serão semeadas em plantio direto e convencional em área antes cultivada com milho.

Qualidade da matéria orgânica de argissolo acinzentado decorrente da aplicação de compostos orgânicos.

As substâncias húmicas podem ser separadas nas frações ácidos fúlvicos (CAF), ácidos húmicos (CAH) e humina (CH). Diversas relações entre as frações húmicas têm sido utilizadas no estudo da matéria orgânica, sendo a razão CAH/CAF um indicador da condensação da matéria orgânica solúvel. Outras razões utilizadas são as relações CH/CAH + CAF e CAH +CAF +CH/Ctotal que fornecem informações sobre a estabilidade estrutural e o grau de humificação da MOS, respectivamente. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da aplicação de compostos orgânicos na distribuição das frações e na qualidade da matéria orgânica de um Argissolo Acinzentado cultivado com melão em sistema orgânico de produção. O estudo foi realizado no Perímetro Irrigado Senador Nilo Coelho em Petrolina-PE. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados com quatro repetições. Os tratamentos constaram da aplicação, no sulco de plantio, de cinco compostos orgânicos (C.O.) preparados com diferentes tipos de resíduos e uma testemunha absoluta, tratamento um, onde não foi aplicado composto orgânico. A adição de compostos modificou pouco o conteúdo de carbono nas frações humificadas, mas alterou a qualidade da matéria orgânica do solo.

Frações da matéria orgânica em ambiente de barragem subterrânea no Semiárido nordestino.

Este trabalho teve como objetivo avaliar a distribuição do carbono das frações humificadas da materia orgânica do solo (MOS), em área de barragem subterrânea, no Semiárido nordestino. A barragem foi dividida em três áreas relacionadas à distância em relação ao sangradouro (parede, meio e fim). Essas áreas foram subdivididas em três subáreas ou blocos, a partir de uma linha longitudinal, situada na metade da parede. Foram coletadas amostras de solos, em triplicata, sobre a linha (centro da barragem) e nos lados direito e esquerdo da mesma. A amostragem foi composta por três amostras simples. As posições de amostragem em relação à parede da barragem (sangradouro) foram considerados os tratamentos. Observou-se que não houve diferença na qualidade da MOS em função da posição de amostragem dentro da barragem. Porém, MOS apresenta-se altamente humificada e estabilizada na forma da fração humina.

Fontes de matéria orgânica para inibição de fitopatógenos habitantes do solo.

Podridões radiculares e murchas, causadas respectivamente por Cylindrocladium spathiphylli e Verticillium dahliae, podem inviabilizar a produção comercial de espatifilo e da berinjela. Com o reconhecido potencial de fontes de carbono na indução de supressividade de solos e de substratos a diversos patógenos habitantes do solo, o presente trabalho teve como objetivos: 1) avaliar o potencial de seis fontes de carbono (esterco bovino de curral, cama de frango, torta de mamona, casca de camarão, hidrolisado de peixe e lodo de esgoto compostado) na inibição do crescimento micelial de C. spathiphylli; 2) avaliar o potencial de hidrolisado de peixe e cama de frango na indução de supressividade de substrato a C. spathiphylli; e 3) avaliar o efeito do hidrolisado de peixe no controle da murcha de verticilio em berinjela e no desenvolvimento das plantas. Para avaliar a inibição do crescimento micelial de C. spathiphylli, extratos aquosos das matérias orgânicas foram incorporados ao meio BDA nas concentrações de 0, 5, 10, 15, 20, 25 e 30% (v/v). Além disso, ao substrato padrão para espatifilo foram incorporados as matérias orgânicas nas concentrações de 0, 5, 10, 15, 20 e 25% (v/v) e as misturas colocadas em placas de petri e recobertas com uma camada de Agar-água. No centro das placas foi colocado um disco de micélio do patógeno em pleno desenvolvimento e avaliado o crescimento micelial. O extrato aquoso do hidrolisado de peixe, não autoclavado, a 25% reduziu o crescimento micelial. Os extratos autoclavados não inibiram o crescimento do patógeno. Nos substratos autoclavados apenas o hidrolisado de peixe, nas concentrações de 15 a 25%, inibiram completamente o crescimento micelial. Nos substratos não autoclavados o hidrolisado de peixe a 15, 20 e 25%, a torta de mamona a 15 e 25% e a casca de camarão a 20 e 25% inibiram complemente o crescimento micelial de C. spathiphylli. O hidrolisado de peixe na concentração de 20 e 30% do volume da capacidade de retenção de água do substrato induziu a supressividade ao patógeno, controlando completamente a incidência da doença. Por outro lado, a cama de frango não apresentou efeito na indução de supressividade. Nas maiores concentrações do hidrolisado de peixe e da cama de frango a condutividade elétrica do substrato foi responsável por alta fitotoxicidade para as plantas. No estudo sobre o potencial do hidrolisado de peixe em controlar Verticillium em berinjela, foram coletados cinco solos naturalmente infestados com o patógeno e tratados com o hidrolisado na concentração de 0, 5, 10, 15, 20, 25 e 30% do volume de água necessário para atingir a capacidade de campo dos solos, contidos em vasos de 4 litros. Após 15 dias de incubação foram transplantadas três mudas de berinjela para cada vaso, sendo que os vasos foram mantidos em condições de campo, sob telado e biofumigado mantidos sob telado. O hidrolisado de peixe não apresentou efeito sobre a severidade da doença, nem sobre o desenvolvimento das plantas. O principal efeito foi das condições ambientais da condução do ensaio. Na avaliação, aos 72 dias após o plantio, os tratamentos apresentaram resultados distintos para cada tipo de solo e em cada condição em que as plantas foram mantidas. As plantas que permaneceram no campo apresentaram severidades mais elevadas do que nas demais condições independentemente do tipo de solo. Os resultados demonstram a influência dos fatores ambientais sobre a severidade de V. dahliae em berinjela.

A INFLUÊNCIA DO ESTOQUE DE MATÉRIA ORGÂNICA DO SOLO EM FRAGMENTOS FLORESTAIS DE MATA ATLÂNTICA

In the Atlantic forest biome, very fragmented and with high diversity of ecosystems, of species, and high endemism degree, the maintenance of the status of the biological diversity presupposes the recovery and conservation of the mosaic of existent fragments. In that context, the use of global functional indicators for the evaluation of the state of conservation of fragments, for the character of systemic synthesis that they act becomes interesting. In tropical forests ecosystems, the surface organic matter stock of the soil is one functional indicator of the decomposition subsystem and they are responsible in big measured by the maintenance and survival of the communities of those ecosystems group. The human action when fragmenting the forest ecosystems, as it substitutes the native forest for different forms of use of the soil, it creates different head offices that they exercise pressures differentiated on the fragment and, consequently, on the operation of the fundamental processes of the ecosystem that represents it. Thus, in the sense of understanding the state of functional conservation of fragments forest remainders of the Atlantic forest, in the extent of the Environmental Protection Area of Petrópolis - Rio de Janeiro, which interferes in the Mosaic of Units of Conservation of the Fluminense Central Atlantic forest and, in a larger scale still, in the Ecological Corridor of the Serra do Mar, in the present study the stock of organic matter of surface of four forest fragments in summer of 2008 and summer of 2009 are analyzed comparatively.

Estudo comparativo das alterações das características químicas de um solo sujeito a fogo controlado

Mestrado em Engenharia Química.

A adubação do milho em Lavras

O estudo de 38 ensaios de adubação de milho, espalhados em fazendas da Seccional de Lavras, Minas Gerais, Brasil, conduziu às seguintes conclusões: 1. Em experimentos com produção da testemunha abaixo de 2000 Kg/ha houve respostas significativas para N, R, K e calcário. Se tomarmos o preço de 100 kg de milho como equivalente ao de 10 kg de N, 12 de P2O5 ou 30 de K2O, as doses recomendáveis de adubação são: 38 kg/ha de N, zero de P2O5 e 88 kg/ha de K2O. 2. Em experimentos com produção da testemunha não inferior a 2000 kg/ha somente os efeitos de N e de R foram significativos, mas parece preferível usar fertilização completa, que, com os preços adotados, seria recomendável aos níveis de 44kg/ha de N, 75 de P2O5 e 51 de K2O. 3. Nos experimentos em solos de cerrado, foram significativas as respostas a N, R, K e calcário. As doses recomendáveis, para os preços adotados, foram: 51 kg/ha de N, 40 de P2O5 e 99 de K2O. 4. Para solos com teor conhecido de matéria orgânica, as recomendações devem levar em conta se é ou não superior a 1,25%. Quando superior a 1,25%, a adubação nitrogenada recomendável é de 27 kg/ha de N, se igual ou inferior a 1,25%, devem-se usar 120 kg/ha de N. 5. No caso do fósforo e do potássio a análise do solo não parece adequada para estimar a resposta aos fertilizantes. 6. As respostas à calagem são maiores em solos com Ca + Mg não superior a 3,40 eq. mg/100 ml de terra, ou para pH não superior a 4,75, ou ainda para alumínio trocável acima de 0.566 eq. mg/100 ml de terra.