Removal of organic matter and nutrients from slaughterhouse wastewater by using Eichhornia crassipes and evaluation of the generated biomass composting

The objective of this research was to evaluate the performance of the aquatic macrophyte Eichhornia crassipes applied in situ in a slaughter house treatment system, located in the west of the Paraná state, Brazil, regarding the nutrients removal and organic matter. Moreover, it aimed to obtain data from the production, management and composting practices of the biomass generated in the system. During 11 months of macrophytes development, physic and chemical parameters were monitored and plant density was controlled by periodical removal of excess biomass, which was weekly monitored and it is expressed in kg of aquatic plant per m² covered area. The degradation of the macrophytes removed from the treatment system was evaluated at the pilot scale in eight composting piles of 0.60 m³ that underwent four different treatments and two repetitions: T1 - water hyacinth (Eichhornia crassipes); T2 - water hyacinth and swine excrement (7:1), T3 - water hyacinth, swine excrement and earth (7:1:0,67), and T4 - water hyacinth, swine excrement and cellulosic gut (7:1:0,67), for a period of 90 days. The results indicated maximum removal efficiencies of 77.2% for COD; 77.8% for BOD, 87.9% for total nitrogen, 47.5% for ammonia nitrogen and 38.9% for total phosphorus for a five-day retention time. For biomass stabilization by composting, considering the C:N ratio as an indicator of compost maturity, it was observed that treatment T4 resulted in the shortest stabilization period (60 days). No difference was verified in the biostabilization rates at 5% level by the F test.

Relationship between weight, age and hatching success and the concentration of heavy metals in nestling blue macaw (Anodorhynchus hyacinthinus Latham, 1790) in the Pantanal,Mato Grosso do Sul

Abstract: The concentration of heavy metals (Cr, Fe, Al, As, Cd, Cu, Pb, Mo, Ni, Se and Zn) was evaluated in the blood of nestling blue macaws (Anodorhynchus hyacinthinus) captured in the Pantanal, Mato Grosso do Sul (n=26) in 2012; this was based on the hypothesis that these birds exhibit levels of these heavy metals in their organism and that these interfere in hatching success, weight and age of the chicks. Blood samples were digested with nitric acid and hydrochloric acid and the quantification of metals was performed by ICP-OES (Optical Emission Spectroscopy and Inductively Coupled Plasma). Blood samples of nestlings showed concentrations of Cr (0.10μg/g) Fe (3.06μg/g) Al (3.46μg/g), Cd (0.25μg/g) Cu (0.74μg/g), Mo (0.33μg/g), Ni (0.61μg/g), Se (0.98μg/g), and Zn (2.08μg/g). The levels of heavy metals found were not associated with weight, age and hatching success of the chicks.

Glyphosate Effectiveness in the Control of Macrophytes Under a Greenhouse Condition

The aim of this study was to assess the effectiveness of glyphosate, as Rodeo(r) formulation, to control Eichhornia crassipes, Pistia stratiotes, Salvinia molesta, Salvinia herzogii and Urochloa subquadripara, under greenhouse conditions. The doses assessed were (480, 960, 1440, 1920, 2400, 2880, 3360 and 3840 g ha-1 of glyphosate) with 0.5% of the Aterbane(r) BR surfactant and a control, with no herbicide application. All experiments were conducted in a completely randomized experimental design with ten replications. Applications were carried out by precision backpack sprayer at a CO2 constant pressure of 25 psi and spray solution consumption of 200 L ha-1. Product effectiveness was determined by assessing the growth inhibitions and phytotoxicity signals during the periods of 3, 7, 15, 21, 30 and 45 days after application (DAA). At 45 DAA, the highest glyphosate dose (3840 g ha-1) displayed 100% effectiveness for all four macrophyte species. Under greenhouse conditions, the glyphosate in formulation Rodeo(r) with 0.5% of Aterbarne(r) BR surfactant showed excellent effectiveness, inhibiting the growth of the floating aquatic macrophytes. This procedure can be included on the tillage plans for these species.

Application Volumes and Sizes of Droplets for the Application of Diquat Herbicide in the Control of Eichhornia crassipes

The objective of this study was to evaluate the efficiency of application and the efficacy of control of water hyacinth (Eichhornia crassipes) with the use of the diquat herbicide done with two application volumes associated to three droplets classes. Three experiments were conducted; in the first, the application efficiency was evaluated; in the second, the control efficiency and; in the third, the droplet spectrum. They were conducted in a completely randomized design with five, four and six replicates, respectively. The treatments were arranged in a 2 x 3 factorial design, with two application volumes (100 and 200 L ha-1) and three droplets classes (fine, extremely coarse and ultra-coarse) to the first and second experiment and the third comprised two diquat concentrations in spray solution (2 and 4 g i.a. L-1) and three droplets classes (fine, extremely coarse and ultra-coarse). The application efficiency was determined by the coverage by droplets, spray deposition and active ingredient of the herbicide (diquat). The efficacy was measured by the control and the percentage of plants with regrowth at 50 days after application. The spectrum of droplets produced per each nozzle model used to obtain the droplets classes were analyzed. According to the parameters analyzed, using the droplets classes extremely thick and ultra thick can provide greater certainty in the application of diquat in the aquatic environment associated with the deposition of the active and sufficient coverage to control Eichhornia crassipes with both application volumes

Calcium carbonate solubilization through H-proton release from some legumes grown in calcareous saline-sodic soils

Increasing levels of CO2 and H+ proton in the rhizosphere from some legumes may play an important role in calcite dissolution of calcareous salt affected soils. Soils planted with white and brown varieties of cowpea (Vigna unguiculata L.) and hyacinth bean (Dolichos lablab L.) relying on either fertilizer N (KNO3) or N-fixation were compared against soils to which gypsum was applied and a control without plants and gypsum application to study the possibility of Ca2+ release from calcite and Na+ leaching. As compared to plants relying on inorganic N, leachates from all pore volumes (0·5, 1·0, 1·5, 2·0 pore volume) in lysimeters planted with N-fixing hyacinth bean contained significantly higher concentrations of HCO with lower concentrations from lysimeters planted with white cowpea relying on N-fixation. However, the lowest concentrations of HCO were recorded in the gypsum and control treatments. In initial leaching, lysimeters planted with N-fixing plants maintained similar leachate Ca2+ and Na+ concentrations compared to gypsum amended soils. However, gypsum amended soils were found to have a prolonged positive effect on Na+ removal. It might be concluded that some legumes that are known to fix N in calcareous salt affected soils may be an alternative ameliorant to the extremely expensive gypsum through calcite solubilization and a consequent release of Ca2+.

Utilization of macrophyte biofilter in effluent from aquaculture: I. Floating plant

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

Effect of Urucu oil (Brazilian Amazon) on the biomass of the aquatic macrophyte Eichhornia crassipes (Mart.) Solms (Pontederiaceae)

Os rios e lagos de várzea da província petrolífera de Urucu, na Amazônia Central, são amplamente colonizados por macrófitas aquáticas, que podem ser afetadas por acidentes durante a exploração e o transporte de petróleo. Entre as macrófitas, a espécie flutuante Eichhornia crassipes (aguapé) ocorre abundantemente na região; OBJETIVO: O objetivo desse estudo foi verificar o efeito de diferentes dosagens do petróleo de Urucu (0; 0,5; 1,5 e 3,0 L.m-2) na biomassa viva e morta de E. crassipes e em algumas características físicas e químicas da água; MÉTODOS: O experimento teve oitenta e quatro dias de duração. A cada sete dias foi determinada a biomassa (viva e morta) de E. crassipes e os valores de temperatura, pH, condutividade elétrica e oxigênio dissolvido da água; RESULTADOS: A dosagem de 0,5 L.m-2 foi suficiente para causar mortalidade parcial (48%) em E. crassipes após trinta e cinco dias de exposição ao petróleo. A dosagem de 3,0 L.m-2 causou mortalidade total (100%) em E. crassipes em oitenta e quatro dias de exposição. A decomposição do petróleo e da biomassa morta de E. crassipes provocam a redução do oxigênio dissolvido e do pH, e aumento da condutividade elétrica e de fósforo total na água; CONCLUSÕES: Nós concluímos que um derramamento de petróleo pode provocar mortalidade total em uma população de uma espécie de macrófita, mas não em uma outra. Isto pode alterar a diversidade de espécies de macrófitas na região impactada. No caso de Eichhornia crassipes e Pistia stratiotes, um derramamento de petróleo de Urucu pode favorecer E. crassipes, a espécie menos sensível ao petróleo.

Crescimento, esporulação e virulência do inóculo de Cercospora piaropi, agente de biocontrole do aguapé

O presente ensaio foi realizado com o objetivo de avaliar a produção de biomassa micelial bem como a esporulação de Cercospora piaropi, nos meios líquidos V8, ETD (Extrato de Tomate Diluído) e BD (Batata - Dextrose), em períodos de cultivo de 96, 120, 144 e 168 h, sob agitação constante. Adicionalmente foi avaliado o efeito de períodos de desidratação da biomassa micelial (24, 48, 72, 96 e 120 h) sobre a esporulação. Os inóculos obtidos foram avaliados quanto à severidade da doença em plantas de aguapé (Eichhornia crassipes). de acordo com os resultados, o meio ETD proporcionou maior crescimento micelial em relação aos meios BD e V8, destacando-se o período de 144 h de agitação. Entretanto, o meio V8 induziu esporulação superior do patógeno, quando cultivado por 120 h. Os inóculos obtidos nos meios V8 e ETD causaram maiores valores de severidade da doença. O período de desidratação da biomassa micelial a partir de 72 h favoreceu maior produção de conídios. Não houve efeito do período de desidratação sobre a severidade da doença.

Doses e horário de aplicação do diquat no controle de Eichhornia crassipes

O aguapé (Eichhornia crassipes) é uma das mais importantes macrófitas aquáticas que colonizam reservatórios e corpos hídricos nas regiões tropicais e subtropicais do mundo, causando uma série de interferências no uso múltiplo da água e do corpo hídrico e no controle de vetores de doenças humanas. Para evitar prejuízos econômicos, sociais, estéticos e ao meio ambiente, essas plantas são controladas por vários métodos, incluindo o controle químico com o uso de herbicidas. Com o objetivo de avaliar a eficácia do herbicida diquat no controle dessa macrófita aquática, foram instalados dois ensaios em casa de vegetação. No primeiro, foram comparadas duas formulações (Reward® e Reglone®) aplicadas em dois horários (diurno e noturno) e em quatro doses (0,1, 0,2, 0,3 e 0,4 kg ha-1), num esquema fatorial 2 x 2 x 4, com seis repetições. Os resultados mostraram que a formulação Reward® foi mais eficiente no controle dessa macrófita, agindo mais rapidamente, sobretudo em menores doses, e que as aplicações realizadas no período noturno apresentavam melhor desempenho no controle em relação às realizadas no período diurno. Assim, um segundo ensaio foi realizado utilizando apenas a formulação Reward®, comparando a aplicação no período noturno e no diurno e as doses de 0,1, 0,2, 0,3 e 0,4 kg ha-1, obedecendo a um esquema fatorial 2 x 4. As plantas de aguapé foram cultivadas em caixas-d'água, e o delineamento experimental adotado foi em blocos ao acaso com quatro repetições, considerando a posição das caixas dentro da casa de vegetação. Os resultados confirmaram que o diquat é eficiente no controle do aguapé, principalmente nas doses de 0,3 e 0,4 kg ha¹ em aplicações noturnas. Doses baixas e aplicações diurnas não impediram intensas rebrotas das plantas afetadas.

Deposição de calda de pulverização sobre plantas de salvínia em função de pontas de pulverização e arranjos populacionais entre plantas de Aguapé e Alface-D'Água

Este trabalho teve como objetivo avaliar o depósito de calda pulverizada por dois tipos de pontas de pulverização sobre plantas de Salvinia auriculata dispostas em diferentes arranjos populacionais com plantas de Eichhornia crassipes e Pistia stratiotes. Um experimento foi conduzido em condições de caixas-d'água em delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. Os tratamentos foram dispostos em esquema fatorial 2 x 8, sendo dois tipos de pontas de pulverização (ConeJet TXVK-8 e TeeJet DG 11002 VS) e oito proporções entre as plantas aquáticas, a saber: dominância total da área de cobertura da caixa-d'água pelas plantas de salvínia (100%); e as proporções entre plantas de salvínia e de aguapé ou alface-d'água a 75%:25%, 50%:50% e 25%:75%. Também foi utilizada uma densidade tripla, na qual as três espécies estiveram igualmente dispostas na proporção de 33%. Soluções dos corantes Amarelo Tartrasina FDC-5 a 3.500 ppm e Azul Brilhante FDC-1 a 1.000 ppm foram utilizadas como traçadores para as pontas TXVK-8 e DG 11002VS, respectivamente. A pulverização das soluções foi efetuada na mesma unidade experimental, com intervalo de 30 minutos entre si, com auxílio de um pulverizador costal pressurizado com CO2, calibrado de modo que proporcionasse volume de aplicação aproximado de 200 L ha-1. Não foram observadas diferenças estatísticas entre os tipos de pontas de pulverização nas diferentes proporções estudadas, exceto para depósitos totais de calda de pulverização nas plantas na condição de dominância total da salvínia, uma vez que a ponta ConeJet TXVK-8 foi superior à TeeJet DG 11002 VS. Os valores dos depósitos diminuíram com o aumento da proporção de plantas de aguapé na associação e foram na condição em que 25% de plantas de salvínia estiveram associadas a 75% de plantas de aguapé. A presença da espécie alface-d'água não influenciou a deposição de gotas sobre as folhas de salvínia.

Influência da chuva na eficiência de diquat no controle de Salvinia auriculata, Pistia stratiotes e Eichhornia crassipes

O objetivo deste estudo foi avaliar a influência da ocorrência de chuva em diferentes períodos de tempo após a aplicação do herbicida diquat, em sua eficiência de controle sobre plantas de Salvinia auriculata, Pistia stratiotes e Eichhornia crassipes. Foram estudadas chuvas de 10 mm, aplicadas durante 5min, em diferentes períodos de tempo (0h, 0,25h, 0,5h, 1h, 2h, 4h, 6h, 12h e não simulação de chuva) após a aplicação de diquat, na formulação Reward, a 600 g i.a. ha-1 (2,5 L p.c. ha-1). O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com quatro repetições. As plantas foram avaliadas visualmente aos 3, 5, 7 e 12 dias após a aplicação (DAA), sendo os resultados submetidos à análise de variância pelo teste F, e as médias dos tratamentos, comparadas pelo teste de Tukey (p<0,05). O herbicida diquat proporcionou excelente controle de todas as espécies estudadas, independentemente do período de tempo para ocorrência de chuva depois de sua aplicação, até mesmo com ocorrência de chuva imediatamente após sua aplicação.

Avaliações fisiológicas e bioquímicas de plantas de aguapé (Eichhornia crassipes) cultivadas com níveis excessivos de nutrientes

Plantas de aguapé foram cultivadas em solução nutritiva de Hoagland & Arnon n.2, cujo aumento dos níveis de N, P e Cu estabeleceu as diferenças entre os tratamentos. Utilizou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, com quatro repetições. As variáveis fisiológicas avaliadas foram área foliar, peso de matéria seca e taxa de crescimento absoluto, taxa de crescimento relativo, taxa assimilatória líquida, razão de área foliar, peso específico de folha, área foliar específica. Foram determinados também os teores de açúcares totais e redutores e de aminoácidos totais e a atividade das enzimas glutationa S-transferase e superóxido dismutase. Os extratos enzimáticos foram obtidos da matéria fresca da parte aérea das plantas. Após a coleta, foram determinados os pesos de material seco de raízes, pecíolos e folhas, que foram utilizados para a determinação de açúcares solúveis totais e redutores e de aminoácidos. O excesso de nitrogênio causou aumento de açúcares nas folhas e de aminoácidos nas raízes. Já o tratamento com excesso de fósforo levou ao aumento de açúcares nas raízes. Os resultados apresentados sugerem que, entre os nutrientes em excesso avaliados, o cobre (0,12 mg L-1) foi o maior indutor da atividade da GST e SOD, sugerindo que este elemento induziu estresse nas plantas de aguapé.

Sensibilidade a herbicidas de acessos de aguapé coletados em reservatórios do Estado de São Paulo

Com o objetivo de avaliar o efeito de herbicidas em diferentes acessos de aguapé coletados em reservatórios de hidrelétricas do Estado de São Paulo, foi realizado um estudo no Núcleo de Pesquisas Avançadas em Matologia da FCA-UNESP, campus de Botucatu. A escolha das plantas geneticamente diferentes foi feita com base em estudos de variabilidade genética, nos quais se utilizou a técnica de RAPD. Avaliou-se o efeito dos herbicidas imazapyr nas doses de 62,5 e 125,0 g e.a. ha-1, glyphosate a 1.680 e 3.360 g e.a. ha-1 + 0,5% V/V de Extravon, diquat a 480 e 960 g i.a. ha-1 e 2,4-D a 670 e 1.340 g e.a. ha-1. Os seis acessos escolhidos foram colocados em caixas plásticas de 28,0 x 14,0 x 12,0 cm, contendo 4 litros de água. A aplicação dos produtos foi realizada com um simulador de pulverização pressurizado com ar comprimido, equipado com barra de aplicação com quatro bicos de jato plano Teejet 110.02 VS. A pressão constante de trabalho foi de 1,6 bar, e o consumo de calda, de 193 L ha-1. A velocidade de aplicação foi de 3,69 km h-1. Durante as aplicações, a temperatura do ar foi de 25 ºC e a umidade relativa de 73%. Foram realizadas avaliações visuais de controle aos 3, 5, 7, 11, 21 e 28 dias, nas quais 0 consistiu em nenhum controle e 100 em morte de plantas. Todos os herbicidas e doses testados proporcionaram controle eficiente das plantas de aguapé, e os seis acessos estudados responderam de forma semelhante.

Degradação luminosa e retenção foliar dos corantes azul brilhante FDC-1 e amarelo tartrasina FDC-5 utilizados como traçadores em pulverizações

Três estudos foram conduzidos no Núcleo de Pesquisas Avançadas em Matologia (NUPAM) pertencente à UNESP/FCA - campus de Botucatu-SP, com o objetivo de avaliar a estabilidade dos corantes Azul Brilhante FDC-1 e Amarelo Tartrasina FDC-5 quanto a diferentes períodos de exposição à luz solar e contato com folhas de Eichhornia crassipes. No primeiro estudo, soluções de 0,3125, 0,625, 1,25, 2,5, 5, 10 e 20 ppm dos corantes Azul Brilhante FDC-1 e Amarelo Tartrasina FDC-5 foram acondicionadas em tubos de quartzo hermeticamente fechados e submetidos a 0, 0,5, 1, 2, 4, 6 e 10 horas de exposição à luz solar e ao escuro. Ao final de cada período, amostras de 10 mL foram retiradas dos tubos e analisadas. No segundo estudo, os tratamentos foram dispostos no esquema fatorial 2x7: duas condições luminosas (escuro e pleno sol) e sete períodos de exposição (0, 0,5, 1, 2, 4, 6 e 10 horas), com seis repetições. Com o auxílio de micropipeta, oito gotas de 5 µL das soluções Azul Brilhante e Amarelo Tartrasina a 4.000 ppm foram depositadas em placas de Petri de vidro. Após o término dos períodos de exposição, as placas foram lavadas com 50 mL de água destilada, com o objetivo de extrair o corante depositado sobre elas. No terceiro estudo, adotaram-se os mesmos tratamentos do segundo experimento, com quatro repetições, porém as soluções foram depositadas sobre as folhas de plantas de Eichhornia crassipes. Foram adotados também os mesmos procedimentos de extração dos corantes após o término dos períodos de exposição. As soluções finais obtidas nos três estudos foram submetidas à leitura óptica de absorbância em espectrofotômetro UV-visível nos comprimentos de onda de 630 e 427 nm, para os corantes Azul Brilhante FDC-1 e Amarelo Tartrasina FDC-5, respectivamente. As várias concentrações das soluções de ambos os corantes não sofreram degradação pela luz solar quando submetidas aos vários períodos de incidência luminosa nos tubos de quartzo (ambiente fechado), visto que as curvas de recuperação apresentaram equações semelhantes àquelas concentrações que foram mantidas no escuro. A mesma estabilidade também foi observada quando os corantes foram submetidos à luz solar em ambiente aberto, ou seja, nas placas de Petri. O corante Amarelo Tartrasina também se apresentou muito estável quando depositado sobre as folhas de E. crassipes, independentemente da exposição ou não à luz solar. Para o corante Azul Brilhante, ocorreram significativas perdas de 7,8 e 18,6% quando esteve depositado na superfície da folha de aguapé pelo período de 10 horas sob condições de escuro e plena luz solar, respectivamente.