Occurrence and sorption of fluoroquinolones in poultry litters and soils from sao Paulo State, Brazil

Animal production is one of the most expressive sectors of Brazilian agro-economy. Although antibiotics are routinely used in this activity, their occurrence, fate, and potential impacts to the local environment are largely unknown. This research evaluated sorption-desorption and occurrence of four commonly used fluoroquinolones (norfloxacin, ciprofloxacin, danofloxacin, and enrofloxacin) in poultry litter and soil samples from Sao Paulo State, Brazil. The sorption-desorption studies involved batch equilibration technique and followed the OECD guideline for pesticides. All compounds were analyzed by HPLC, using fluorescence detector. Fluoroquinolones' sorption potential to the poultry litters (K-d <= 65 L kg(-1)) was lower than to the soil (K-d similar to 40,000 L kg(-1)), but was always high (>= 69% of applied amount) indicating a higher specificity of fluoroquinolones interaction with soils. The addition of poultry litter (5%) to the soil had not affected sorption or desorption of these compounds. Desorption was negligible in the soil (<= 0.5% of sorbed amount), but not in the poultry litters (up to 42% of sorbed amount). Fluoroquinolones' mean concentrations found in the poultry litters (1.37 to 6.68 mg kg(-1)) and soils (22.93 mu g kg(-1)) were compatible to those found elsewhere (Austria, China, and Turkey). Enrofloxacin was the most often detected compound (30% of poultry litters and 27% of soils) at the highest mean concentrations (6.68 mg kg(-1) for poultry litters and 22.93 mu g kg(-1) for soils). These results show that antibiotics are routinely used in poultry production and might represent one potential source of pollution to the environment that has been largely ignored and should be further investigated in Brazil. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

Influence of biochars on flux of N2O and CO2 from Ferrosol

Biochars produced by slow pyrolysis of greenwaste (GW), poultry litter (PL), papermill waste (PS), and biosolids (BS) were shown to reduce N₂O emissions from an acidic Ferrosol. Similar reductions were observed for the untreated GW feedstock. Soil was amended with biochar or feedstock giving application rates of 1 and 5%. Following an initial incubation, nitrogen (N) was added at 165 kg/ha as urea. Microcosms were again incubated before being brought to 100% water-filled porosity and held at this water content for a further 47 days. The flooding phase accounted for the majority (<80%) of total N₂O emissions. The control soil released 3165 mg N₂O-N/m², or 15.1% of the available N as N₂O. Amendment with 1 and 5% GW feedstock significantly reduced emissions to 1470 and 636 mg N₂O-N/m², respectively. This was equivalent to 8.6 and 3.8% of applied N. The GW biochar produced at 350°C was least effective in reducing emissions, resulting in 1625 and 1705 mg N₂O-N/m² for 1 and 5% amendments. Amendment with BS biochar at 5% had the greatest impact, reducing emissions to 518 mg N₂O-N/m², or 2.2% of the applied N over the incubation period. Metabolic activity as measured by CO₂ production could not explain the differences in N₂O emissions between controls and amendments, nor could NH₄⁺ or NO₃^– concentrations in biochar-amended soils. A decrease in NH₄⁺ and NO₃^– following GW feedstock application is likely to have been responsible for reducing N₂O emissions from this amendment. Reduction in N₂O emissions from the biochar-amended soils was attributed to increased adsorption of NO₃^–. Small reductions are possible due to improved aeration and porosity leading to lower levels of denitrification and N₂O emissions. Alternatively, increased pH was observed, which can drive denitrification through to dinitrogen during soil flooding.

Input-output relationship and economics of pangas monoculture and carp-pangas polyculture in two districts of Bangladesh

An attempt was made to study the input-output relationships and economics of pangas monoculture and carp-pangas polyculture in Bangladesh. By analyzing the data collected from 50 pangas farms and 55 carp-pangas farms, the study has investigated the production systems of two technologies and the effects of fingerling stocking and applications of feed and fertilizer on fisheries income. The data were collected from the fishermen of Trishal and Bhaluka of Mymensingh district, and Kahaloo and Adamdighee of Bogra district during 2001-02. For pangas monoculture, the stocking density was 31,561 per ha while it was 55,017 per ha in carp-pangas polyculture. Most of the farmers used urea, TSP and lime before stocking. Rice and wheat bran happened to be the most common feed ingredients for both types of culture in general. Other important ingredients used were mustard oil-cakes, rice polish, wheat flour, fish meal, bone meal, soybean meal and poultry litter. In terms of quantities, rice bran and wheat bran dominated the farmers list. Rice and wheat bran together constituted about 60% of all studied feeds. Feed cost constituted 59.13% of total costs for pangas monoculture and 67.44% for carp-pangas polyculture. Per ha productions of pangas and carp-pangas in a single culture cycle were 15,508 kg and 19,745 kg, respectively. Per ha gross profits were estimated to be Tk 310,311 and Tk 464,418 for pangas monoculture and carp-pangas polyculture, respectively. Net profit appeared to be Tk 264,216 per ha for pangas monoculture and Tk 416,509 per ha for carp-pangas polyculture. The BCRs calculated were 1.46 and 1.68 for monoculture and polyculture, respectively. The break-even costs per kg of fish were estimated at Tk 36.93 for pangas and Tk 30.93 for mixed species which was much lower than the prices the producers received. Break-even productions were estimated at 10,702 kg per ha for pangas monoculture and 11,784 kg per ha for carp-pangas polyculture. Fingerling and feed cost, and pond size significantly explained the variation of income from pangas monoculture. These factors have significantly influenced the income from the crop. Functional analysis shows that 1% increase in the feed cost might increase 0.51% of pangas income and 0.41% in carp-pangas income. No other inputs had shown this much of responses to increasing income from a fish.

Anais.

Aspectos economicos da criacao de aves em ambientes climatizados; Aspectos economicos e viabilidade da criacao de frangos nos sistemas convencionais e automatizado; Gerenciamento do ambiente na avicultura; Sistemas de climatizacao de instalacoes avicolas; Criterios para o planejameto de instalacoes avicolas para aves de postura; Avancos na area de equipamentos para postura; Sistemas de aquecimento para aves; Misting systems for poultry - dimension and applications; Sistemas de ventilacao natural e artificial na criacao de aves; Planning broiler housing for environmental control systems; Luz: criterios para o dimensionamento de programas em aviarios de corte e alternativas para a intensidade, cor e distribuicao; Ventilation to control poultry house air quality; A interacao ambiente X sanidade; Management, treatment, and utilization of poultry litter with respect to environmental protection.

Appropriateness of Largemouth Bass as a Model Species for Detection of Endocrine Dissruption

Intersex in largemouth bass (Micropterus salmoides) has been correlated with regional anthropogenic activity, but has not been causally linked to environmental factors. Four groups of hatchery-reared largemouth bass (LMB) and fathead minnows (FHM) of varying ages and sex were exposed to aqueous poultry litter mixtures, 17β- estradiol (E2), and controls. Water samples were analyzed for estrogens through liquid chromatography tandem mass spectrometry and estrogenicity through the bioluminescent yeast estrogen screen assay. Fish plasma was analyzed for the egg yolk protein vitellogenin (Vtg) using enzyme–linked immunosorbent assay and gonad tissue was examined histologically for enumeration of testicular oocytes (TO). Water chemistry revealed typical E2 conversion to Estrone with subsequent decay over the exposure periods. A modest prevalence of TO (9.4%) was detected with no apparent treatment effect. While significant Vtg induction was found in E2 exposed FHM, minimal Vtg induction was found in male LMB. Despite field findings of intersex in male LMB, this species may be poorly suited for laboratory investigations into endocrine disruption.

Phosphorus sorption and availability in soils amended with animal manures and sewage sludge

Soils that receive large applications of animal wastes and sewage sludge are vulnerable to releasing environmentally significant concentrations of dissolved P available to subsurface flow owing to the gradual saturation of the soil's P sorption capacity. This study evaluated P sorption (calculated from Langmuir isotherms) and availability of P (as CaCl2-P and resin P) in soils incubated for 20 d with poultry litter, poultry manure, cattle slurry, municipal sewage sludge, or KH2PO4, added on a P-equivalent basis (100 mg P kg(-1)). All the P sources had a marked negative effect on P sorption and a positive effect on P availability in all soils. In the cattle slurry- and KH2PO4- treated soils, the decreases in P sorption maximum (19-66%) and binding energy (25-89%) were consistently larger than the corresponding decreases (7-41% and 11-30%) in poultry litter-, poultry manure-, and sewage sludge-treated soils. The effects of cattle slurry and KH2PO4 on P availability were, in most cases, larger than those of the other P sources. In the poultry litter, poultry manure, and sewage sludge treatments, the increase in soil solution P was inversely related (R-2 = 0.75) to the input of Ca from these relatively high Ca (13.5-42 g kg(-1)) sources. Correlation analyses implied that the magnitude of the changes in P sorption and availability was not related to the water-extractable P content of the P sources. Future research on the sustainable application of organic wastes to agricultural soils needs to consider the non-P- as well as P-containing components of the waste.

Differences in phosphorus retention and release in soils amended with animal manures and sewage sludge

Excessive levels of P in agricultural soils pose a threat to local water quality. This study evaluated (i) time-dependent changes in soil P sorption (expressed as a phosphorus sorption index, PSI) and P availability (as resin P) during incubation (100 d) with poultry litter, cattle slurry, sewage sludge, or KH2PO4, added on a P-equivalent basis (100 mg P kg(-1)), and (ii) the subsequent kinetics of P release, measured by repeated extractions with a mixed cation-anion exchange resin. Soil exchangeable Ca and ammonium oxalate-extractable Fe and Al were also determined at 100 d of incubation. The small decrease in P sorption in the litter and sludge treatments (25%), compared with that in the slurry and KH2PO4 treatments (52%) between 20 and 100 d of incubation was attributed partly to the formation of new adsorption sites for P. Subsequent P release was described by a power equation: Resin P = a(extraction number)(b), where the constants a and b represent resin P obtained with a single extraction and the rate of P release per resin extraction, respectively. On average, the rate of P release decreased in the order: KH2PO4 and slurry > litter > sludge, and was inversely related to exchangeable Ca content of the incubated soils (R-2 = 0.57). The slower rates of P release in the litter and sludge treatments (P < 0.001) are attributed to the large values for exchangeable Ca (1050-2640 and 1070-2710 mg kg(-1), respectively) in these amended soils. Future research concerned with short-term declines in environmentally harmful levels of P in recently amended soils should consider the differential effects of the amendments on soil P dynamics.

Avaliação de probióticos na dieta de frangos de corte criados em cama nova ou reutilizada

Três experimentos foram conduzidos com o objetivo de avaliar o efeito da utilização de probióticos na dieta de frangos de corte sobre as características da cama reutilizada e das lesões de peito, joelho e coxim plantar. Foram utilizados em cada experimento 800 pintos machos de um dia, da linhagem comercial Ross, alojados em 20 boxes, em densidade populacional de 10 aves/m². O delineamento foi inteiramente casualizado e os tratamentos distribuídos em esquema fatorial 2 × 2 (cama nova ou reutilizada x rações com ou sem probiótico). O probiótico utilizado nas dietas foi composto por Bacillus subtilis e B. coagulans (2x10(9) e 1x10(7) ufc, respectivamente). Aos 42 dias de idade, quatro aves de cada boxe foram abatidas para análise das lesões de peito, joelho e coxim plantar. A cama de cada boxe foi amostrada para determinação dos teores de MS e nitrogênio, do potencial de volatilização de amônia e do pH. A cama reutilizada apresentou maior teor de MS, maiores valores de pH e potencial de volatilização de amônia e menor teor de nitrogênio. O probiótico usado nas rações resultou em maior potencial de volatilização de amônia. As lesões de coxim plantar e joelho foram maiores quando utilizada cama nova. As camas reutilizadas por dois, três e quatro ciclos causaram menores lesões de joelho e coxim plantar. O probiótico não promoveu efeito benéfico sobre a cama reutilizada.

Balanço energético em galpão de frangos de corte

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Compostagem dos resíduos da produção avícola: cama de frangos e carcaças de aves

O propósito deste trabalho foi avaliar a eficiência do processo de compostagem no tratamento e na reciclagem dos resíduos cama de frangos e carcaças de aves. Para tanto, o material foi disposto na composteira em camadas alternadas de cama de frango por 60 dias (pré- -compostagem), tempo necessário para que ocorresse a decomposição prévia das carcaças e assim fosse possível manipular o material e confeccionar as leiras de compostagem. Posteriormente, o material pré-compostado foi transferido para o pátio de compostagem, onde foram avaliados: peso, número mais provável (NMP) de coliformes totais e termotolerantes, sólidos totais (ST), temperatura, pH e os teores de N, P, K, Ca, Na, Mg, Fe, Zn e Cu. Foram observadas reduções elevadas de ST e principalmente de N, que durante a fase de compostagem chegou a 71,6% de perdas. Com relação ao NMP de coliformes totais e termotolerantes, as reduções chegaram a 100%. A compostagem de carcaças e cama de frangos demonstrou ser um método eficiente para o tratamento e o aproveitamento desses resíduos.

Biodigestão anaeróbia dos resíduos da produção avícola: cama de frangos e carcaças

O propósito deste trabalho foi avaliar a produção de biogás, bem como os potenciais de produção e a qualidade do biofertilizante obtido com a biodigestão anaeróbia dos resíduos cama de frangos e carcaças de aves pré-compostados. Para tanto, foram pré-compostados cama de frango e carcaças de aves mortas em uma composteira durante um período de 60 dias, período necessário para que ocorresse decomposição prévia das carcaças e assim fosse possível manipular o material para abastecer os biodigestores. Após este período, o material foi utilizado para abastecer os biodigestores batelada de campo com capacidade de 60 litros de material em fermentação. Para o processo de biodigestão anaeróbia, foram efetuadas análises dos teores de sólidos totais (ST), sólidos voláteis (SV), composição química do efluente, potenciais de produção, além do número mais provável (NMP) de coliformes totais e termotolerantes no afluente e efluente. Os potenciais médios de produção de biogás foram: 0,073; 0,152 e 0,141m³.kg-1 de material, SV e ST adicionados, respectivamente. Foram observadas reduções acima de 99% no NMP de coliformes totais e termotolerantes, sendo observado NMP de 3,7 x 10(5) g-1 no início e 7,45 x 10² g-1 no final.

Botulismo em bovinos de corte e leite alimentados com cama de frango

Surtos de botulismo causados pelos tipos C e D da toxina botulínica são freqüentes no país, estando originalmente associados à osteofagia e à ingestão de alimentos e água contaminados. No presente trabalho são descritos os aspectos epidemiológicos, clínico-patológicos e laboratoriais de sete surtos da intoxicação em bovinos de corte e leite alimentados com cama de frango, ocorridos nos estados de São Paulo e Minas Gerais entre 1989 e 2000. Cinco surtos ocorreram em rebanhos de corte confinados ou criados extensivamente e suplementados com o subproduto, e dois em propriedades leiteiras. de um total de 1.535 animais alimentados regularmente com a cama de frango, 455 (29,64%) morreram em um período que variou de 2 a 4 semanas. A morbidade nos sete surtos estudados variou de 3,47 a 100%, da mesma forma que a mortalidade. em uma das propriedades a letalidade foi de 60,52%, e em todos os outros surtos ela foi acima de 88,43%; em três propriedades o coeficiente foi de 100%. Os sinais clínicos de paralisia progressiva, dificuldade na locomoção, decúbito e estado mental aparentemente normal, diminuição do tônus da musculatura da língua e cauda, sialorréia e dificuldade respiratória caracterizaram o quadro clínico. À necropsia de 30 animais não foi observada qualquer alteração macroscópica digna de nota. A presença de esporos de Clostridium botulinum foi detectada em amostras de cama de frango colhidas nas sete propriedades. Nas amostras de fígado, líquido ruminal e intestinal, provenientes dos 30 animais necropsiados, foi possível detectar toxinas botulínicas tipos C (5) ou D (9), ou classificada como pertencente ao complexo CD (1), em pelos menos um dos materiais provenientes de 15 animais, confirmando assim o diagnóstico clínico-patológico e epidemiológico de botulismo.

Efeito de condicionadores químicos sobre a qualidade da cama de frango

Avaliou-se a qualidade química da cama de frango submetida, por três lotes consecutivos de criação, a diferentes condicionadores químicos. Foram utilizadas 1320 aves, 440 por lote, em delineamento experimental em blocos ao acaso, com cinco tratamentos (Trat. 1 - cama sem tratamento; Trat. 2 - cama tratada com sulfato de alumínio; Trat. 3 - cama tratada com gesso agrícola; Trat. 4 - cama tratada com superfosfato simples e Trat. 5 - cama tratada com cal hidratada) e quatro repetições. As amostras de cama foram coletadas no 42º dia de utilização. Não houve influência dos condicionadores (P>0,05) sobre a matéria seca. O sulfato de alumínio reduziu (P<0,002) o valor de pH (7,42; 7,07 e 6,00, respectivamente no primeiro, segundo e terceiro lotes) e reduziu (P<0,05) a quantidade de amônia volatilizada (3,14; 1,36 e 1,79mg/100g, respectivamente no primeiro, segundo e terceiro lotes), quando comparado aos outros tratamentos. Concluiu-se que o sulfato de alumínio pode ser adicionado à cama de frango para manter o pH baixo e inibir a volatilização da amônia.

Efeito de condicionadores químicos na cama de frango sobre o desempenho de frangos de corte

Estudou-se o efeito de condicionadores químicos na cama de frango sobre o desempenho de frangos de corte criados em três lotes consecutivos. Foram utilizadas 1320 aves, 440 em cada lote, em delineamento experimental em blocos ao acaso, com cinco tratamentos (Trat. 1 - cama sem tratamento; Trat. 2 - cama tratada com sulfato de alumínio; Trat. 3 - cama tratada com gesso agrícola; Trat. 4 - cama tratada com superfosfato simples e Trat. 5 - cama tratada com cal hidratada) e quatro repetições. As aves e as rações foram pesadas no início e no final do período experimental para obtenção do peso final, do consumo de ração, da conversão alimentar e da viabilidade. O uso dos condicionadores não influenciou (P>0,05) o peso final, o consumo de ração e a conversão alimentar. A adição do sulfato de alumínio e do superfosfato simples reduziu (P<0,05) a viabilidade das aves. Não é necessário o uso dos condicionadores na cama de frango reutilizada até o terceiro lote.

Balanço energético na produção de feno de alfafa em sistema intensivo de produção de leite

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)