Tratamento de dejetos de suinocultura em reator anaeróbio com pós-tratamento aeróbio/anóxico / Treatment of swine slurry in anaerobic reactor with aerobic/anoxic post-treatment

RESUMO A suinocultura é caracterizada pela produção de grande volume de dejetos, que quando dispostos inadequadamente provocam impactos nos recursos hídricos, no solo e no ar, além de promoverem riscos à saúde humana. A remoção conjunta de matéria orgânica e nutrientes tem se mostrado um desafio para o tratamento desse tipo de resíduo. Diante disso, o presente estudo avaliou a remoção simultânea de matéria carbonácea, nitrogênio e fósforo presentes em dejetos de suinocultura, em um sistema de tratamento biológico composto de um reator anaeróbio de fluxo ascendente e manta de lodo (UASB), seguido de um reator em batelada sequencial (RBS) operado em ciclos aeróbio/anóxico de 24 h. O sistema foi dividido em duas etapas operacionais: coluna de sedimentação, UASB e RBS, e UASB e RBS. O reator UASB, com tempo de detenção hidráulica de 15,5 h e carga orgânica volumétrica aplicada de 5,5 kg DQO.m-3.d-1, alcançou eficiência média de remoção de demanda química de oxigênio (DQO) de 84% na primeira etapa. Na Etapa 1, ocorreu o melhor desempenho do sistema, com eficiências médias globais de remoção de DQO, nitrogênio total e fósforo iguais a 78, 85 e 67%, respectivamente.

ABSTRACT Swine farming is characterized by the production of a large volume of manure, which when improperly disposed causes impacts on water resources, soil, and air, in addition to promoting risks to human health. The joint removal of organic matter and nutrients from this type of waste has been a challenge. Therefore, the present study evaluated the simultaneous removal of carbonaceous matter, nitrogen, and phosphorus from swine wastewater in a biological treatment system composed of an upflow anaerobic sludge blanket reactor (UASB), followed by a sequential batch reactor (SBR) operated in 24 hours aerobic/anoxic cycles. The system was divided into two operational phases: Sedimentation Column, UASB and SBR, and UASB and SBR. The UASB reactor, with hydraulic retention time of 15.5 h and applied organic volumetric load of 5.5 kg COD.m-3.d-1, achieved an average COD removal efficiency of 84% in the first stage. Stage 1 presented the best performance, with global average removal efficiencies of 78, 85, and 67% for COD, total nitrogen, and phosphorus, respectively.

Economic viability of a canadian biodigester for power generation in dairy farming / Viabilidade econômica da implantação de um biodigestor tipo canadense para a geração de energia elétrica destinada à atividade leiteira

This study aimed to analyze the economic viability of implementing and using a Canadian biodigester for power generation in a milk production system. Specifically, we intended to estimate the generated power production, the total production cost (TC), the total operating cost (TOC), and the effective operating cost (EOC) of 1 kW of power generated, and estimate the break-even point of the power produced. The research was carried out on a farm located in southern Minas Gerais (Brazil) from January to December 2017. Three scenarios were analyzed through the tree-point estimation (most likely, optimistic, and pessimistic). Scenario 1 considered the use of power for the acclimatization of free-stall barns during 13 hours day-1 plus the use of 50% of the produced biofertilizer. Scenario 2 considered the use of power during 13 hours day-1 for the acclimatization of free-stall barns and milking parlor, which means an increase in power consumption estimated at 10% compared to scenario 1, plus the use of 75% of the produced biofertilizer. Moreover, scenario 3 considered the use of power for the acclimatization of free-stall barns during 6.5 hours day-1 plus 25% of the produced biofertilizer. All scenarios considered the amount charged per kWh by the Companhia Energética de Minas Gerais (CEMIG).(AU)

Objetivou-se analisar a viabilidade econômica da implantação e utilização de um biodigestor tipo canadense para a geração de energia elétrica em um sistema de produção de leite. Especificamente, pretendeu-se estimar a produção de energia elétrica gerada, estimar o custo total de produção (CT), custo operacional total (COT) e custo operacional efetivo (COE) de um kW de energia gerada, e estimar o ponto de equilíbrio de energia produzida. A pesquisa foi realizada em uma propriedade localizada no sul de Minas Gerais, no período entre janeiro a dezembro de 2017. Realizou-se a análise de cenários MOP (mais provável, otimista e pessimista): cenários 1; 2 e 3. No cenário 1, foram considerados a utilização de energia elétrica para a climatização apenas dos galpões de free stall em 13 h dia-1, mais aproveitamento de 50% do biofertilizante produzido. No cenário 2, a utilização da energia elétrica foi de 13 h dia-1, utilizada para climatização dos galpões de free stall e sala de ordenha, um aumento de energia estimado em 10%, em relação ao cenário 1, mais aproveitamento de 75% do biofertilizante produzido; e, no cenário 3, adotou-se a utilização de energia elétrica para a climatização dos galpões de free stall em 6,5 h dia-1, mais aproveitamento de 25% do biofertilizante produzido. Em todos os cenários foi considerado o valor cobrado por kWh pela Companhia Energética de Minas Gerais (CEMIG). Realizou-se simulações de Monte Carlo com taxas mínimas de atratividade variando de zero a 50%. A geração de energia elétrica apresentou viabilidade econômica em todos os cenários, apresentando valor presente líquido (VLP) positivos, taxas internas de retorno acima da taxa mínima de atratividade, payback simples e descontados abaixo do horizonte de 10 anos e relações benefício-custo satisfatórias. O COE de 1 kWh de energia elétrica foi estimado em R$ 0,1990, R$ 0,1791 e R$ 0,3308 para os cenários 1, 2 e 3, respectivamente, enquanto que o CT médio, considerando todos os cenários, foi de R$ 0,5618 (±0,21), acima dos valores de aquisição na CEMIG, que seria de R$ 0,50. Os CT foram de R$ 99.804,42 para os cenários 1 e 2, e de R$ 92.424,09 para o 3, com taxa mínima de atratividade de 8,50, enquanto que COT foi de R$ 69.486,62 nos cenários 1 e 2, e de R$ 62.229,66 no 3. Em todos os cenários, a quantidade de energia elétrica gerada foi superior ao ponto de equilíbrio. Todos os modelos de simulação de Monte Carlo apresentaram VPL positivos, indicando que há grande probabilidade de ficarem acima do esperado.(AU)

Economic viability of a canadian biodigester for power generation in dairy farming / Viabilidade econômica da implantação de um biodigestor tipo canadense para a geração de energia elétrica destinada à atividade leiteira

This study aimed to analyze the economic viability of implementing and using a Canadian biodigester for power generation in a milk production system. Specifically, we intended to estimate the generated power production, the total production cost (TC), the total operating cost (TOC), and the effective operating cost (EOC) of 1 kW of power generated, and estimate the break-even point of the power produced. The research was carried out on a farm located in southern Minas Gerais (Brazil) from January to December 2017. Three scenarios were analyzed through the tree-point estimation (most likely, optimistic, and pessimistic). Scenario 1 considered the use of power for the acclimatization of free-stall barns during 13 hours day-1 plus the use of 50% of the produced biofertilizer. Scenario 2 considered the use of power during 13 hours day-1 for the acclimatization of free-stall barns and milking parlor, which means an increase in power consumption estimated at 10% compared to scenario 1, plus the use of 75% of the produced biofertilizer. Moreover, scenario 3 considered the use of power for the acclimatization of free-stall barns during 6.5 hours day-1 plus 25% of the produced biofertilizer. All scenarios considered the amount charged per kWh by the Companhia Energética de Minas Gerais (CEMIG).

Objetivou-se analisar a viabilidade econômica da implantação e utilização de um biodigestor tipo canadense para a geração de energia elétrica em um sistema de produção de leite. Especificamente, pretendeu-se estimar a produção de energia elétrica gerada, estimar o custo total de produção (CT), custo operacional total (COT) e custo operacional efetivo (COE) de um kW de energia gerada, e estimar o ponto de equilíbrio de energia produzida. A pesquisa foi realizada em uma propriedade localizada no sul de Minas Gerais, no período entre janeiro a dezembro de 2017. Realizou-se a análise de cenários MOP (mais provável, otimista e pessimista): cenários 1; 2 e 3. No cenário 1, foram considerados a utilização de energia elétrica para a climatização apenas dos galpões de free stall em 13 h dia-1, mais aproveitamento de 50% do biofertilizante produzido. No cenário 2, a utilização da energia elétrica foi de 13 h dia-1, utilizada para climatização dos galpões de free stall e sala de ordenha, um aumento de energia estimado em 10%, em relação ao cenário 1, mais aproveitamento de 75% do biofertilizante produzido; e, no cenário 3, adotou-se a utilização de energia elétrica para a climatização dos galpões de free stall em 6,5 h dia-1, mais aproveitamento de 25% do biofertilizante produzido. Em todos os cenários foi considerado o valor cobrado por kWh pela Companhia Energética de Minas Gerais (CEMIG). Realizou-se simulações de Monte Carlo com taxas mínimas de atratividade variando de zero a 50%. A geração de energia elétrica apresentou viabilidade econômica em todos os cenários, apresentando valor presente líquido (VLP) positivos, taxas internas de retorno acima da taxa mínima de atratividade, payback simples e descontados abaixo do horizonte de 10 anos e relações benefício-custo satisfatórias. O COE de 1 kWh de energia elétrica foi estimado em R$ 0,1990, R$ 0,1791 e R$ 0,3308 para os cenários 1, 2 e 3, respectivamente, enquanto que o CT médio, considerando todos os cenários, foi de R$ 0,5618 (±0,21), acima dos valores de aquisição na CEMIG, que seria de R$ 0,50. Os CT foram de R$ 99.804,42 para os cenários 1 e 2, e de R$ 92.424,09 para o 3, com taxa mínima de atratividade de 8,50, enquanto que COT foi de R$ 69.486,62 nos cenários 1 e 2, e de R$ 62.229,66 no 3. Em todos os cenários, a quantidade de energia elétrica gerada foi superior ao ponto de equilíbrio. Todos os modelos de simulação de Monte Carlo apresentaram VPL positivos, indicando que há grande probabilidade de ficarem acima do esperado.

Aplicabilidade de sistema reator anaeróbio compartimentado seguida de filtro anaeróbio no tratamento de efluentes de suinocultura de pequeno porte / Applicability of compartmentalized anaerobic reactor system followed by anaerobic filter on small swine wastewater treatment

RESUMO O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de um sistema composto de reator anaeróbio compartimentado (RAC) seguido por filtro anaeróbio (FA), tratando águas residuárias de uma granja suinícola de pequeno porte. Foram analisados os parâmetros: pH, ácidos voláteis totais (AVT), demanda química de oxigênio total (DQOt), demanda química de oxigênio dissolvida (DQOdiss), demanda química de oxigênio devida aos sólidos suspensos (DQOSS), sólidos suspensos totais (SST), sólidos suspensos voláteis (SSV) e nitrogênio total kjeldhal (NTK). Os valores efluentes no RAC e no FA, de DQOt, SST e NTK, foram 6.633 e 4.361 mg.L-1, 2.418 e 595 mg.L-1 e 888 e 954 mg.L-1, respectivamente, para uma carga orgânica volumétrica (COV) de 7,01 kgDQO(m3.d)-1 no RAC e 28,3 kgDQO(m3.d)-1 no FA, e tempo de detenção hidráulico de 70,5 e 17,8 h no RAC e no FA, respectivamente. O sistema RAC seguido de FA mostrou eficiência de remoção média de 88,8% para DQOt e 80,5% de SST. Conclui-se que o sistema de tratamento anaeróbio, composto por RAC seguido de FA, foi eficiente na remoção de DQO e SST, possibilitando, nas condições operacionais impostas, alcançar valores médios de remoção acima de 80%, tornando-se uma ótima alternativa de tratamento de efluentes de suinocultura para granjas de pequeno porte.

ABSTRACT The aim of this work was to assess the performance of a system composed by a compartmentalized anaerobic reactor (CAR) followed by anaerobic filter (AF) in the treatment of the wastewater of as mall pigfarm.The following parameters were analyzed: pH, total volatilefatty acids (VFA), total demand of chemical oxygen (DCOt), dissolved chemical oxygen demand (CODdiss), chemical oxygen demand due to suspended solids (CODSS), total suspended solids (TSS), volatile suspended solids (VSS) and total kjeldhal nitrogen (TKN). The effluents and AF values for the CAR, the DCOt, TSS and TKN were 6,633 and 4,361mg.L-1, 2,418 and 595 mg.L-1, and 888 and 954 mg.L-1, respectively, for a volumetric organic load (VOL) of 7.01 kgDCO(m3.d)-1 in CAR and 28.3 kgDCO(m3.d)-1 in AF, and hydraulic detention time of 70.5 hand 17.8 hin CAR and AF, respectively. The CAR system followed by FA presented a mean removal efficiency of 88.8% for COD and 80.5% for TSS. It is concluded that the anaerobic treatment system consisting of CAR followed by AF was efficient in removing DCO and TSS, allowing with the imposed operating conditions to achieve average removal values above 80%, becoming a great alternative for wastewater treatment in small swinefarms.

Accumulation of sodium and heavy metals in soil cultivated with Corymbia citriodora after the application of swine wastewater / Acúmulo de sódio e metais pesados ​​no solo cultivado com Corymbia citriodora após aplicação de água residuária de suinocultura

The confinement of pigs stands out as a great generator of swine wastewater (SW). The final destination of waste generated is currently a concern of society, since if handled improperly, it can cause serious impacts to the environment. One of the alternatives is the use of SW as a source of nutrients, which are made available to the plants, after the mineralization of organic matter. The objective of this work was to compare soil chemical attributes under two planting arrangements, in single and double lines of Corymbia citriodora. Two experiments were carried out at the Bonsucesso farm, in Uberlândia-MG, the first with C. citriodora in simple lines, with five plants per plot, spacing two meters between plants and 15 meters between rows. The second experiment was with C. citriodora in double lines, with two meters between plants in the line, three meters between lines in the plot and 15 meters between the double lines of C. citriodora. The statistical design was in randomized blocks. The treatments used were five doses of SW (0; 200; 400; 600 and 800 m³ ha-1) with five replicates. The application of SW rates was divided in the dry season, in the months of June, July and August. The chemical characteristics of the soil were evaluated in the 0-20 cm depth layer. Planting on double lines of C. citriodora provided higher soil nutrient contents. The application of swine wastewater raised the levels of potassium and heavy metals such as copper and zinc. The dose of 200 m3ha-1provided adequate levels for most nutrients present in the soil.

O confinamento de suínos destaca-se como grande gerador de águas residuárias de suinocultura (ARS). O destino final de resíduos gerados é atualmente uma preocupação da sociedade, uma vez que, se manejados de forma inadequada, podem provocar sérios impactos ao meio ambiente. Uma das alternativas é o uso da ARS como fonte de nutrientes, que após a mineralização da matéria orgânica, são disponibilizados para as plantas. O objetivo do trabalho foi comparar os atributos químicos do solo sob dois arranjos de plantio, em linhas simples e duplas de Corymbia citriodora. Foram implantados dois experimentos na fazenda Bonsucesso, em Uberlândia-MG, sendo o primeiro com C. citriodora em linhas simples, com cinco plantas por parcela, com espaçamento de dois metros entre plantas e 15 metros entre linhas. O segundo experimento foi com C. citriodora em linhas duplas, com dois metros entre plantas na linha, três metros entre linhas na parcela e 15 metros entre as linhas duplas de C. citriodora. O delineamento estatístico foi em blocos ao acaso. Os tratamentos utilizados foram cinco doses de ARS (0; 200; 400; 600 e 800 m³ ha-1) com cinco repetições. A aplicação das doses de ARS foram parceladas na estação da seca, nos meses de junho, julho e agosto. Foram avaliadas as características químicas do solo, na camada de 0-20 cm de profundidade. O plantio realizado em linhas duplas de C. citriodora proporcionou maiores teores de nutrientes no solo. A aplicação de água residuária de suinocultura elevou os teores de potássio e de metais pesados como o cobre e o zinco. A dose de 200 m3 ha-1 proporcionou teores adequados para maioria dos nutrientes presentes no solo.

Wastewater from swine farming in the growth and nutrition of Khaya senegalensis (DESR. ) A Juss seedlings / Água residuária da suinocultura no crescimento e nutrição de mudas de khaya senegalensis (DESR. ) a juss

This study evaluated the use of wastewater from swine farming in the growth and nutritional balance of Khaya senegalensis (Desr.) A. Juss. (African mahogany) seedlings. The experiment was setup in a shade house on the Professor Cinobelina Elvas Campus of the Federal University of Piauí, in Bom Jesus, in the State of Piauí, Brazil. The experimental design was completely randomised, with five concentrations of swine farm wastewater (SFW) (0, 25, 50, 75 and 100%) added to the irrigation water. The growth and nutritional balance of the seedlings were evaluated 100 days after sowing, by measuring shoot height (H), stem diameter (SD), number of leaves (NL), total chlorophyll (TC), leaf area (LA), shoot dry weight (SDW) and root dry weight (RDW), and by calculating the total dry weight (TDW), leaf (LBA), stem (SBA), and root (RBA) biomass allocation, Dickson Quality Index (DQI) and average Nutritional Balance Index (NBIm). It was found that K. senegalensis seedlings responded to the SFW, showing the best results for growth and nutritional balance at concentrations of around 50%.

Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar a utilização da água residuária da suinocultura no crescimento e no balanço nutricional de mudas de Khaya senegalensis (Desr.) A. Juss. (mogno-africano). O experimento foi instalado no Campus Profa. Cinobelina Elvas, Universidade Federal do Piauí, em Bom Jesus, PI, dentro de uma casa de sombra. O experimento foi implantado em delineamento inteiramentecasualizado, com cinco concentrações de água residuária de suinocultura (ARS) (0; 25; 50; 75 e 100%) na água de irrigação. O crescimento e balanço nutricional das mudas foram avaliados aos 100 dias após a semeadura, com a mensuração da altura da parte aérea (H), diâmetro do coleto (DC), número de folhas (NF), clorofila total (CT), área foliar (AF), massa seca da parte aérea (MSPA) e do sistema radicular (MSR) e calculadas a massa seca total (MST), as alocações de biomassa foliar (ABF), caule (ABC), raízes (ABR), o Índice de Qualidade de Dickson (IQD) e Índice de Balanço Nutricional médio (IBNm). Constatou-se que a as mudas de K. senegalensis responderam à ARS, apresentando os melhores resultados de crescimento e equilíbrio nutricional em concentrações em torno de 50%.

Desempenho zootécnico de juvenis de tilápias do nilo (Oreochromis niloticus) alimentados com cepas probióticas e submetidos a desafio sanitário / Zootechnical performance of nile tilapia (Oreochromis niloticus) juvenile fed with probiotic cepas and submetids a health challenge

O surgimento de doenças ocasionadas pelo estresse durante o cultivo de juvenis vem tornando-se comum devido à intensificação dos sistemas de produção, ocorrendo elevada mortalidade e prejuízos econômicos ao produtor. Mediante esse contexto, os probióticos que são um conjunto de micro-organismos vivos, estão sendo utilizados devido à sua capacidade de estabelecer-se e multiplicar-se no intestino do hospedeiro e promover o equilíbrio da microbiota, contribuindo com a sanidade e o desempenho dos peixes principalmente nas primeiras semanas de vida. Objetivou-se avaliar o desempenho de juvenis de tilápias do Nilo alimentados com cepas probióticas e submetidos a desafio sanitário. Foram utilizados 180 juvenis, distribuídos em delineamento inteiramente casualizado, com três tratamentos, quatro repetições e 15 peixes como unidade experimental. Os tratamentos foram: T1 - peixes cultivados em água limpa sem o uso de probiótico; T2 - peixes cultivados em água sob desafio e sem o uso de probiótico e T3 - peixes cultivados em água sob desafio e com o uso de probiótico. Não houve efeito significativo (P>0,05) nos parâmetros de desempenho zootécnico, no consumo de ração e sobrevivência. A utilização de probiótico na ração não mostrou-se hábil para proporcionar melhorias no desempenho, consumo de ração e na sobrevivência de juvenis de tilápias do Nilo no período de 30 dias de cultivo.(AU)

The appearance of diseases caused by stress during the cultivation of juveniles have become rather common due to the intensification of the production systems, causing high mortality and economic loss to the grower. Due to this context, the probiotics (which are a group of live microorganisms) are being employed due to their capacity of establishing and multiplying in the hosts intestine and promote equilibrium to the microbiota contributing with the sanity and performance of fish, especially in the first weeks of life. Thus, this work had as objective to evaluate the development of juvenile of Nile tilapia fed with probiotic strains and subjected to sanitary challenge. 180 juvenile were experimented, distributed in a completely randomized design with three treatments, four replications and 15 fishes as experimental unit. The treatments were: T1 - fish cultivated in clean water without the use of probiotics; T2 - fish cultivated in water under challenge and without the use of probiotics; DP - fish cultivated in water under challenge with the use of probiotics. There was no significant effect (P>0.05) in the parameters of zootechnical performance, feeding consumption and survival rate. The use of probiotics in the feeding was not able provide improvements in the performance, feeding consumption and survival of juvenile Nile tilapia in the period of 30 days of cultivation.(AU)

Desempenho zootécnico de juvenis de tilápias do nilo (Oreochromis niloticus) alimentados com cepas probióticas e submetidos a desafio sanitário / Zootechnical performance of nile tilapia (Oreochromis niloticus) juvenile fed with probiotic cepas and submetids a health challenge

O surgimento de doenças ocasionadas pelo estresse durante o cultivo de juvenis vem tornando-se comum devido à intensificação dos sistemas de produção, ocorrendo elevada mortalidade e prejuízos econômicos ao produtor. Mediante esse contexto, os probióticos que são um conjunto de micro-organismos vivos, estão sendo utilizados devido à sua capacidade de estabelecer-se e multiplicar-se no intestino do hospedeiro e promover o equilíbrio da microbiota, contribuindo com a sanidade e o desempenho dos peixes principalmente nas primeiras semanas de vida. Objetivou-se avaliar o desempenho de juvenis de tilápias do Nilo alimentados com cepas probióticas e submetidos a desafio sanitário. Foram utilizados 180 juvenis, distribuídos em delineamento inteiramente casualizado, com três tratamentos, quatro repetições e 15 peixes como unidade experimental. Os tratamentos foram: T1 - peixes cultivados em água limpa sem o uso de probiótico; T2 - peixes cultivados em água sob desafio e sem o uso de probiótico e T3 - peixes cultivados em água sob desafio e com o uso de probiótico. Não houve efeito significativo (P>0,05) nos parâmetros de desempenho zootécnico, no consumo de ração e sobrevivência. A utilização de probiótico na ração não mostrou-se hábil para proporcionar melhorias no desempenho, consumo de ração e na sobrevivência de juvenis de tilápias do Nilo no período de 30 dias de cultivo.

The appearance of diseases caused by stress during the cultivation of juveniles have become rather common due to the intensification of the production systems, causing high mortality and economic loss to the grower. Due to this context, the probiotics (which are a group of live microorganisms) are being employed due to their capacity of establishing and multiplying in the host’s intestine and promote equilibrium to the microbiota contributing with the sanity and performance of fish, especially in the first weeks of life. Thus, this work had as objective to evaluate the development of juvenile of Nile tilapia fed with probiotic strains and subjected to sanitary challenge. 180 juvenile were experimented, distributed in a completely randomized design with three treatments, four replications and 15 fishes as experimental unit. The treatments were: T1 - fish cultivated in clean water without the use of probiotics; T2 - fish cultivated in water under challenge and without the use of probiotics; DP - fish cultivated in water under challenge with the use of probiotics. There was no significant effect (P>0.05) in the parameters of zootechnical performance, feeding consumption and survival rate. The use of probiotics in the feeding was not able provide improvements in the performance, feeding consumption and survival of juvenile Nile tilapia in the period of 30 days of cultivation.

Effects of sugarcane juice addition on the population dynamics of Escherichia coli and the presence of Shiga-toxigenic E. coli during the anaerobic codigestion of dairy cattle manure / Efeito da adição de caldo de cana-de-açúcar na dinâmica da população de Escherichia coli e presença de E. coli shigatoxigênicas durante a codigestão anaeróbia de dejetos bovinos leiteiros

The objective of this study was to evaluate the effects of the addition of sugarcane juice on the population dynamics of Escherichia coli and the presence of Shiga-toxigenic E. coli (STEC) during the anaerobic codigestion of dairy cattle manure. For the overall analyses at the end of a hydraulic retention time of 90 days, ten two-liter batch-type biodigesters were divided into two treatment groups: biodigester containing manure and water (MW) and the biodigester containing manure, water and sugarcane juice (MSC). For monitoring the population dynamics and presence of microorganisms, pH, and volatile acidity, tests were carried out every ten days, on 36 smaller-scale batch biodigesters made of one-liter plastic bottles (18 for each treatment). The reductions in E. coli population over time were significant in the MW (60 days) and MSC (20 days) biodigesters. Inactivation of STEC occurred in a shorter period (40 days in MW and 10 days in MSC). Significant differences were obtained between the two treatments, with the pH values being lower, the concentrations of volatile acids (VA) being higher, and the inactivation of E. coli and STEC being faster in the biodigester with sugarcane juice added. The amount of sugarcane juice applied (7%) suggests its suitability for the sanitization of dairy cattle manure for use as a biofertilizer, given the high reduction in the E. coli population and inactivation of STEC.(AU)

O estudo teve como objetivo avaliar o efeito da adição de caldo de cana-de-açúcar sobre a dinâmica da população de Escherichia coli e presença de E. coli shigatogixênicas (STEC) no processo de codigestão anaeróbia de dejetos de bovinos leiteiros. Foram utilizados dez biodigestores bateladas divididos em dois tratamentos, dejeto sem caldo de cana-de-açúcar (DSC) e dejeto com caldo (DCC), com tempo de retenção hidráulica (TRH) de 90 dias. Para o monitoramento periódico da dinâmica da população E. coli e presença de E. coli shigatoxigenicas, do pH e da acidez volátil, realizados a cada dez dias, foram abastecidos mais 36 biodigestores bateladas, construídos de garrafas de material plástico de um litro, sendo 18 unidades para cada tratamento. A redução das populações de E. coli no decorrer do tempo foi significativa no DSC (60 dias) e no DCC (20 dias). A inativação de E. coli shigatoxigênicas ocorreu em um período mais curto, 40 dias no DSC e menos de 10 dias no DCC. Foram obtidas diferenças significativas entre os tratamentos para os valores de pH, que foram menores, e as concentrações de ácidos voláteis, que foram maiores, com adição de caldo e contribuíram para a inativação mais rápida da E. coli e STEC. A dose de caldo de cana-de-açúcar utilizada (7%) sugere a adequada sanitização do dejeto bovino leiteiro, tendo em vista a alta redução na população de E. coli e a inativação de STEC.(AU)

Effects of sugarcane juice addition on the population dynamics of Escherichia coli and the presence of Shiga-toxigenic E. coli during the anaerobic codigestion of dairy cattle manure / Efeito da adição de caldo de cana-de-açúcar na dinâmica da população de Escherichia coli e presença de E. coli shigatoxigênicas durante a codigestão anaeróbia de dejetos bovinos leiteiros

ABSTRACT: The objective of this study was to evaluate the effects of the addition of sugarcane juice on the population dynamics of Escherichia coli and the presence of Shiga-toxigenic E. coli (STEC) during the anaerobic codigestion of dairy cattle manure. For the overall analyses at the end of a hydraulic retention time of 90 days, ten two-liter batch-type biodigesters were divided into two treatment groups: biodigester containing manure and water (MW) and the biodigester containing manure, water and sugarcane juice (MSC). For monitoring the population dynamics and presence of microorganisms, pH, and volatile acidity, tests were carried out every ten days, on 36 smaller-scale batch biodigesters made of one-liter plastic bottles (18 for each treatment). The reductions in E. coli population over time were significant in the MW (60 days) and MSC (20 days) biodigesters. Inactivation of STEC occurred in a shorter period (40 days in MW and <10 days in MSC). Significant differences were obtained between the two treatments, with the pH values being lower, the concentrations of volatile acids (VA) being higher, and the inactivation of E. coli and STEC being faster in the biodigester with sugarcane juice added. The amount of sugarcane juice applied (7%) suggests its suitability for the sanitization of dairy cattle manure for use as a biofertilizer, given the high reduction in the E. coli population and inactivation of STEC.

RESUMO: O estudo teve como objetivo avaliar o efeito da adição de caldo de cana-de-açúcar sobre a dinâmica da população de Escherichia coli e presença de E. coli shigatogixênicas (STEC) no processo de codigestão anaeróbia de dejetos de bovinos leiteiros. Foram utilizados dez biodigestores bateladas divididos em dois tratamentos, dejeto sem caldo de cana-de-açúcar (DSC) e dejeto com caldo (DCC), com tempo de retenção hidráulica (TRH) de 90 dias. Para o monitoramento periódico da dinâmica da população E. coli e presença de E. coli shigatoxigenicas, do pH e da acidez volátil, realizados a cada dez dias, foram abastecidos mais 36 biodigestores bateladas, construídos de garrafas de material plástico de um litro, sendo 18 unidades para cada tratamento. A redução das populações de E. coli no decorrer do tempo foi significativa no DSC (60 dias) e no DCC (20 dias). A inativação de E. coli shigatoxigênicas ocorreu em um período mais curto, 40 dias no DSC e menos de 10 dias no DCC. Foram obtidas diferenças significativas entre os tratamentos para os valores de pH, que foram menores, e as concentrações de ácidos voláteis, que foram maiores, com adição de caldo e contribuíram para a inativação mais rápida da E. coli e STEC. A dose de caldo de cana-de-açúcar utilizada (7%) sugere a adequada sanitização do dejeto bovino leiteiro, tendo em vista a alta redução na população de E. coli e a inativação de STEC.

Effects of sugarcane juice addition on the population dynamics of Escherichia coli and the presence of Shiga-toxigenic E. coli during the anaerobic codigestion of dairy cattle manure / Efeito da adição de caldo de cana-de-açúcar na dinâmica da população de Escherichia coli e presença de E. coli shigatoxigênicas durante a codigestão anaeróbia de dejetos bovinos leiteiros

The objective of this study was to evaluate the effects of the addition of sugarcane juice on the population dynamics of Escherichia coli and the presence of Shiga-toxigenic E. coli (STEC) during the anaerobic codigestion of dairy cattle manure. For the overall analyses at the end of a hydraulic retention time of 90 days, ten two-liter batch-type biodigesters were divided into two treatment groups: biodigester containing manure and water (MW) and the biodigester containing manure, water and sugarcane juice (MSC). For monitoring the population dynamics and presence of microorganisms, pH, and volatile acidity, tests were carried out every ten days, on 36 smaller-scale batch biodigesters made of one-liter plastic bottles (18 for each treatment). The reductions in E. coli population over time were significant in the MW (60 days) and MSC (20 days) biodigesters. Inactivation of STEC occurred in a shorter period (40 days in MW and 10 days in MSC). Significant differences were obtained between the two treatments, with the pH values being lower, the concentrations of volatile acids (VA) being higher, and the inactivation of E. coli and STEC being faster in the biodigester with sugarcane juice added. The amount of sugarcane juice applied (7%) suggests its suitability for the sanitization of dairy cattle manure for use as a biofertilizer, given the high reduction in the E. coli population and inactivation of STEC.

O estudo teve como objetivo avaliar o efeito da adição de caldo de cana-de-açúcar sobre a dinâmica da população de Escherichia coli e presença de E. coli shigatogixênicas (STEC) no processo de codigestão anaeróbia de dejetos de bovinos leiteiros. Foram utilizados dez biodigestores bateladas divididos em dois tratamentos, dejeto sem caldo de cana-de-açúcar (DSC) e dejeto com caldo (DCC), com tempo de retenção hidráulica (TRH) de 90 dias. Para o monitoramento periódico da dinâmica da população E. coli e presença de E. coli shigatoxigenicas, do pH e da acidez volátil, realizados a cada dez dias, foram abastecidos mais 36 biodigestores bateladas, construídos de garrafas de material plástico de um litro, sendo 18 unidades para cada tratamento. A redução das populações de E. coli no decorrer do tempo foi significativa no DSC (60 dias) e no DCC (20 dias). A inativação de E. coli shigatoxigênicas ocorreu em um período mais curto, 40 dias no DSC e menos de 10 dias no DCC. Foram obtidas diferenças significativas entre os tratamentos para os valores de pH, que foram menores, e as concentrações de ácidos voláteis, que foram maiores, com adição de caldo e contribuíram para a inativação mais rápida da E. coli e STEC. A dose de caldo de cana-de-açúcar utilizada (7%) sugere a adequada sanitização do dejeto bovino leiteiro, tendo em vista a alta redução na população de E. coli e a inativação de STEC.

Swine wastewater treatment using an anaerobic baffled (ARB) and a UASB reactor system / Sistema reator anaeróbio de chicanas - reator UASB no tratamento de efluentes de suinocultura

The purpose of this study was to assess the swine wastewater treatment system, consisting of the anaerobic baffled reactor (ABR), followed by the upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor at full scale. The system was monitored by analyzing samples collected in the influent and effluent of ABR and UASB. The following parameters were analyzed: temperature, pH, total suspended solids (TSS), volatile suspended solids (VSS), biochemical oxygen demand (BOD), and chemical oxygen demand (COD). Averages of total removal of COD and BOD were 96.7 and 98.4%, respectively. The mean concentrations of COD, BOD, TSS, and VSS at the final effluent were 611, 124, 138, and 134 mg L-1, respectively. The mean volumetric organic loadings (VOL) at the ABR and UASB were 10.29 and 0.99 kg COD m-1d-1. Therefore, the ABR-UASB system was found to be a promising alternative for the swine wastewater treatment.(AU)

O objetivo deste trabalho foi avaliar o sistema de tratamento de águas residuárias de suinocultura, constituído de reator anaeróbio de chicanas (RAC), seguido por reator anaeróbio de manta de lodo (UASB), em escala real. O sistema foi monitorado por meio da análise de amostras coletadas nos afluentes e efluentes do RAC e UASB. Foram analisados os seguintes parâmetros: temperatura, pH, sólidos suspensos totais (SST), sólidos suspensos voláteis (SSV), demanda bioquímica de oxigênio (DBO) e demanda química de oxigênio (DQO). As médias de remoção total de DQO e de DBO foram 96,7 e 98,4%, respectivamente. As concentrações médias de DQO, DBO, SST e SSV no efluente final foram 611, 124, 138 e 134 mg.L-1, respectivamente. As cargas orgânicas volumétricas (COV) médias no RAC e UASB foram 10,29 e 0,99 kgDQO m kgDQO m-3d-1. Desta maneira, o sistema RAC-UASB apresenta-se como alternativa promissora para o tratamento de águas residuárias de suinocultura.(AU)

Swine wastewater treatment using an anaerobic baffled (ARB) and a UASB reactor system / Sistema reator anaeróbio de chicanas - reator UASB no tratamento de efluentes de suinocultura

The purpose of this study was to assess the swine wastewater treatment system, consisting of the anaerobic baffled reactor (ABR), followed by the upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor at full scale. The system was monitored by analyzing samples collected in the influent and effluent of ABR and UASB. The following parameters were analyzed: temperature, pH, total suspended solids (TSS), volatile suspended solids (VSS), biochemical oxygen demand (BOD), and chemical oxygen demand (COD). Averages of total removal of COD and BOD were 96.7 and 98.4%, respectively. The mean concentrations of COD, BOD, TSS, and VSS at the final effluent were 611, 124, 138, and 134 mg L-1, respectively. The mean volumetric organic loadings (VOL) at the ABR and UASB were 10.29 and 0.99 kg COD m-1d-1. Therefore, the ABR-UASB system was found to be a promising alternative for the swine wastewater treatment.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o sistema de tratamento de águas residuárias de suinocultura, constituído de reator anaeróbio de chicanas (RAC), seguido por reator anaeróbio de manta de lodo (UASB), em escala real. O sistema foi monitorado por meio da análise de amostras coletadas nos afluentes e efluentes do RAC e UASB. Foram analisados os seguintes parâmetros: temperatura, pH, sólidos suspensos totais (SST), sólidos suspensos voláteis (SSV), demanda bioquímica de oxigênio (DBO) e demanda química de oxigênio (DQO). As médias de remoção total de DQO e de DBO foram 96,7 e 98,4%, respectivamente. As concentrações médias de DQO, DBO, SST e SSV no efluente final foram 611, 124, 138 e 134 mg.L-1, respectivamente. As cargas orgânicas volumétricas (COV) médias no RAC e UASB foram 10,29 e 0,99 kgDQO m kgDQO m-3d-1. Desta maneira, o sistema RAC-UASB apresenta-se como alternativa promissora para o tratamento de águas residuárias de suinocultura.

Efeito da vegetação em sistemas alagados construídos para tratar águas residuárias da suinocultura / Effect of vegetation in constructed wetlands treating swine wastewater

RESUMO No presente trabalho, objetivou-se avaliar a influência da vegetação em sistemas alagados construídos (SACs) na remoção de poluentes da água residuária da suinocultura (ARS). O experimento foi constituído por três SACs, construídos em escala piloto. O SAC1 foi utilizado como controle, não sendo nele cultivada nenhuma espécie vegetal. No SAC2 foi plantada a taboa (Typha latifolia ), e no SAC3, o capim tifton-85 (Cynodon spp.). Quanto à remoção de demanda bioquímica de oxigênio (DBO) e de sólidos suspensos totais (SST), não se constatou diferença entre os SACs (p>0,05), no entanto a eficiência de remoção de demanda química de oxigênio (DQO) foi diferente entre os SACs (p<0.05) - o SAC1 foi mais eficiente que o SAC2. Com exceção de Mg, o cultivo do capim tifton-85 e da taboa não influenciou (p>0,05) a remoção de macro nem de micronutrientes. A forma de cultivo nos SACs nem mesmo o tipo de espécie cultivada tiveram influência considerável na remoção de matéria orgânica, de macro e de micronutrientes da ARS.

ABSTRACT This study aimed to evaluate the influence of vegetation in constructed wetlands (CWs) in removing swine wastewater (SWW) pollutants. The experiment consisted of three CWs, built on a pilot scale. CW1 was used as control, and no plant species were cultivated in it. In CW2, cattail (Typha latifolia ) was planted, and in CW3, bermudagrass (Cynodon spp.). No difference was observed between the CWs regarding the removal of biochemical oxygen demand (BOD) and total suspended solids (TSS) (p>0.05). Chemical oxygen demand (COD) removal was different between the CWs (p<0.05) - CW1 was more efficient than CW2. With the exception of Mg, bermudagrass and cattail cultivation did not influence (p>0.05) the removal of macro and micronutrients. The form of cultivation in the CWs and even the type of species cultivated had considerable influence in the removal of organic matter and nutrients of SWW.

Morphogenic, structural, and productive characteristics of Cenchrus ciliaris L. grown using different levels of caprine and ovine biofertilizer / Características morfogênicas, estruturais e produtivas de Cenchrus ciliaris L. sob diferentes níveis de biofertilizante caprino e ovino

The aim of this study was to evaluate the morphogenic, structural, and productive characteristics of Cenchrus ciliaris L. in response to different doses of biofertilizers that originate from the anaerobic biodigestion of goat and sheep fecal matter on Yellow Argisoil. The experiment was performed in a greenhouse, in a completely randomized factorial design using two types of biofertilizers and five dosages (0%, 2.5%, 5.0%, 7.5%, and 10% of soil volume), with four repeats, for the duration of two vegetative cycles. In the first cycle, there was an increase in leaf lifespan and leaf/stem ratio with the use of 10% and 7.5% caprine biofertilizer, respectively. From the second cycle, doses of biofertilizers between 7.5% and 10% led to an improvement in the development of the morphogenic variables - leaf sprouting rate, leaf and pseudostem elongation rate, leaf lifespan, and senescence, as well as the structural characteristics - expanded leaf length and width, number of sprouting, expanded and live leaves, and expanded/expanding leaf ratio, resulting in a 73% increase in biomass. It was concluded that the use of biofertilizers improves the main morphogenic and structural characteristics of Cenchrus ciliaris L., resulting in increased fodder mass yield.(AU)

O objetivo neste trabalho foi avaliar as características morfogênicas, estruturais e produtivas de Cenchrus ciliaris L., frente a diferentes doses de biofertilizantes, oriundos da biodigestão anaeróbica de fezes de caprinos e ovinos em Argissolo Amarelo. O experimento realizado em casa de vegetação foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado em arranjo fatorial utilizando-se dois tipos de biofertilizantes e cinco doses (0; 2,5; 5,0; 7,5 e 10% do volume do solo), em quatro repetições, por dois ciclos vegetativos. No 1º ciclo, com aplicação de 10% e 7,5% de BC houve incremento na duração de vida da folha e na relação folha/colmo, respectivamente. A partir do 2º ciclo, doses entre 7,5 a 10% de ambos os biofertilizantes proporcionaram melhoria no desenvolvimento das variáveis morfogênicas - taxa de aparecimento e alongamento foliar e do pseudocolmo, duração de vida da folha e senescência; e características estruturais -largura e comprimento da folha expandida, número de folhas emergentes, expandidas e vivas e relação folha expandida/folha em expansão, com consequente incremento de 73% na biomassa. Conclui-se que os biofertilizantes incrementam as principais características morfogênicas e estruturais de Cenchrus ciliaris L., resultando na elevação da produção de massa de forragem.(AU)

Morphogenic, structural, and productive characteristics of Cenchrus ciliaris L. grown using different levels of caprine and ovine biofertilize / Características morfogênicas, estruturais e produtivas de Cenchrus ciliaris L. sob diferentes níveis de biofertilizante caprino e ovino

The aim of this study was to evaluate the morphogenic, structural, and productive characteristics of Cenchrus ciliaris L. in response to different doses of biofertilizers that originate from the anaerobic biodigestion of goat and sheep fecal matter on Yellow Argisoil. The experiment was performed in a greenhouse, in a completely randomized factorial design using two types of biofertilizers and five dosages (0%, 2.5%, 5.0%, 7.5%, and 10% of soil volume), with four repeats, for the duration of two vegetative cycles. In the first cycle, there was an increase in leaf lifespan and leaf/stem ratio with the use of 10% and 7.5% caprine biofertilizer, respectively. From the second cycle, doses of biofertilizers between 7.5% and 10% led to an improvement in the development of the morphogenic variables - leaf sprouting rate, leaf and pseudostem elongation rate, leaf lifespan, and senescence, as well as the structural characteristics - expanded leaf length and width, number of sprouting, expanded and live leaves, and expanded/expanding leaf ratio, resulting in a 73% increase in biomass. It was concluded that the use of biofertilizers improves the main morphogenic and structural characteristics of Cenchrus ciliaris L., resulting in increased fodder mass yield.

O objetivo neste trabalho foi avaliar as características morfogênicas, estruturais e produtivas de Cenchrus ciliaris L., frente a diferentes doses de biofertilizantes, oriundos da biodigestão anaeróbica de fezes de caprinos e ovinos em Argissolo Amarelo. O experimento realizado em casa de vegetação foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado em arranjo fatorial utilizando-se dois tipos de biofertilizantes e cinco doses (0; 2,5; 5,0; 7,5 e 10% do volume do solo), em quatro repetições, por dois ciclos vegetativos. No 1º ciclo, com aplicação de 10% e 7,5% de BC houve incremento na duração de vida da folha e na relação folha/colmo, respectivamente. A partir do 2º ciclo, doses entre 7,5 a 10% de ambos os biofertilizantes proporcionaram melhoria no desenvolvimento das variáveis morfogênicas - taxa de aparecimento e alongamento foliar e do pseudocolmo, duração de vida da folha e senescência; e características estruturais -largura e comprimento da folha expandida, número de folhas emergentes, expandidas e vivas e relação folha expandida/folha em expansão, com consequente incremento de 73% na biomassa. Conclui-se que os biofertilizantes incrementam as principais características morfogênicas e estruturais de Cenchrus ciliaris L., resultando na elevação da produção de massa de forragem.

Morphogenic, structural, and productive characteristics of Cenchrus ciliaris L. grown using different levels of caprine and ovine biofertilizer / Características morfogênicas, estruturais e produtivas de Cenchrus ciliaris L. sob diferentes níveis de biofertilizante caprino e ovino

The aim of this study was to evaluate the morphogenic, structural, and productive characteristics of Cenchrus ciliaris L. in response to different doses of biofertilizers that originate from the anaerobic biodigestion of goat and sheep fecal matter on Yellow Argisoil. The experiment was performed in a greenhouse, in a completely randomized factorial design using two types of biofertilizers and five dosages (0%, 2.5%, 5.0%, 7.5%, and 10% of soil volume), with four repeats, for the duration of two vegetative cycles. In the first cycle, there was an increase in leaf lifespan and leaf/stem ratio with the use of 10% and 7.5% caprine biofertilizer, respectively. From the second cycle, doses of biofertilizers between 7.5% and 10% led to an improvement in the development of the morphogenic variables - leaf sprouting rate, leaf and pseudostem elongation rate, leaf lifespan, and senescence, as well as the structural characteristics - expanded leaf length and width, number of sprouting, expanded and live leaves, and expanded/expanding leaf ratio, resulting in a 73% increase in biomass. It was concluded that the use of biofertilizers improves the main morphogenic and structural characteristics of Cenchrus ciliaris L., resulting in increased fodder mass yield.

O objetivo neste trabalho foi avaliar as características morfogênicas, estruturais e produtivas de Cenchrus ciliaris L., frente a diferentes doses de biofertilizantes, oriundos da biodigestão anaeróbica de fezes de caprinos e ovinos em Argissolo Amarelo. O experimento realizado em casa de vegetação foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado em arranjo fatorial utilizando-se dois tipos de biofertilizantes e cinco doses (0; 2,5; 5,0; 7,5 e 10% do volume do solo), em quatro repetições, por dois ciclos vegetativos. No 1º ciclo, com aplicação de 10% e 7,5% de BC houve incremento na duração de vida da folha e na relação folha/colmo, respectivamente. A partir do 2º ciclo, doses entre 7,5 a 10% de ambos os biofertilizantes proporcionaram melhoria no desenvolvimento das variáveis morfogênicas - taxa de aparecimento e alongamento foliar e do pseudocolmo, duração de vida da folha e senescência; e características estruturais -largura e comprimento da folha expandida, número de folhas emergentes, expandidas e vivas e relação folha expandida/folha em expansão, com consequente incremento de 73% na biomassa. Conclui-se que os biofertilizantes incrementam as principais características morfogênicas e estruturais de Cenchrus ciliaris L., resultando na elevação da produção de massa de forragem.

Changes in physical properties and organic carbon of a Kandiudox fertilized with manure / Atributos físicos e carbono orgânico de um Nitossolo Vermelho com aplicação de dejetos

Successive applications of pig slurry and poultry manure can improve the soil structure, according to the land use conditions and amounts applied. This study evaluated the effect of manure fertilization on the physical properties and organic carbon of a Rhodic Kandiudox. Treatments included land use and management and time of pig slurry and poultry litter application, namely: native forest (NF); yerba mate after 20 years of animal waste application (YM20); pasture after 15 years of application (P15); grassland after 20 years of manuring (PP20); grassland after 3 years of manuring (P3); pasture without application (P0), maize after 20 years of application (M20); and maize after 7 years of application (M7). Soil samples were collected in the 0-5, 5-10 and 10-20cm layers, in which density, porosity, aggregate stability, flocculation, penetration resistance, available water, and total clay content, total and particulate organic carbon, and C:N ratio were analyzed. The total organic carbon is sensitive to management and was not related to waste application, except in the 10-20cm layer of ryegrass pasture after three years of manuring. Reponses to waste application and land use and management systems were observed in the variables soil density and penetration resistance.(AU)

Aplicações sucessivas de dejeto líquido de suínos e cama de aviário podem melhorar a estrutura do solo conforme as condições de uso do solo e quantidades adicionadas. Neste estudo, avaliou-se o efeito da aplicação desses fertilizantes sobre os atributos físicos e teores de carbono orgânico de um Nitossolo Vermelho. Os tratamentos contemplam sistemas de uso e manejo do solo e tempo de aplicação de dejeto líquido de suínos e cama de aviário, a saber: mata nativa (MN), erva mate com 20 anos de aplicação de dejetos animais (EM20), pastagem com 15 anos de aplicação (P15), pastagem com 20 anos de aplicação (PP20), pastagem com 3 anos de aplicação (P3), pastagem sem aplicação (P0), milho com 20 anos de aplicação (M20) e milho com 7 anos de aplicação (M7). As amostras de solo foram coletadas nas camadas 0-5, 5-10 e 10-20cm, nas quais foram analisadas: densidade, porosidade, estabilidade de agregados, grau de floculação, resistência à penetração, água disponível, argila total e os teores de carbono orgânico total e particulado e relação C:N. O carbono orgânico total é sensível ao manejo e não teve relação com a adição de dejetos, exceto na camada de 10-20cm na pastagem de azevém 3 anos. A densidade do solo e a resistência à penetração foram as variáveis que tiveram relação com a adição de dejetos e sistemas de uso e manejo do solo.(AU)

Changes in physical properties and organic carbon of a Kandiudox fertilized with manure / Atributos físicos e carbono orgânico de um Nitossolo Vermelho com aplicação de dejetos

ABSTRACT: Successive applications of pig slurry and poultry manure can improve the soil structure, according to the land use conditions and amounts applied. This study evaluated the effect of manure fertilization on the physical properties and organic carbon of a Rhodic Kandiudox. Treatments included land use and management and time of pig slurry and poultry litter application, namely: native forest (NF); yerba mate after 20 years of animal waste application (YM20); pasture after 15 years of application (P15); grassland after 20 years of manuring (PP20); grassland after 3 years of manuring (P3); pasture without application (P0), maize after 20 years of application (M20); and maize after 7 years of application (M7). Soil samples were collected in the 0-5, 5-10 and 10-20cm layers, in which density, porosity, aggregate stability, flocculation, penetration resistance, available water, and total clay content, total and particulate organic carbon, and C:N ratio were analyzed. The total organic carbon is sensitive to management and was not related to waste application, except in the 10-20cm layer of ryegrass pasture after three years of manuring. Reponses to waste application and land use and management systems were observed in the variables soil density and penetration resistance.

RESUMO: Aplicações sucessivas de dejeto líquido de suínos e cama de aviário podem melhorar a estrutura do solo conforme as condições de uso do solo e quantidades adicionadas. Neste estudo, avaliou-se o efeito da aplicação desses fertilizantes sobre os atributos físicos e teores de carbono orgânico de um Nitossolo Vermelho. Os tratamentos contemplam sistemas de uso e manejo do solo e tempo de aplicação de dejeto líquido de suínos e cama de aviário, a saber: mata nativa (MN), erva mate com 20 anos de aplicação de dejetos animais (EM20), pastagem com 15 anos de aplicação (P15), pastagem com 20 anos de aplicação (PP20), pastagem com 3 anos de aplicação (P3), pastagem sem aplicação (P0), milho com 20 anos de aplicação (M20) e milho com 7 anos de aplicação (M7). As amostras de solo foram coletadas nas camadas 0-5, 5-10 e 10-20cm, nas quais foram analisadas: densidade, porosidade, estabilidade de agregados, grau de floculação, resistência à penetração, água disponível, argila total e os teores de carbono orgânico total e particulado e relação C:N. O carbono orgânico total é sensível ao manejo e não teve relação com a adição de dejetos, exceto na camada de 10-20cm na pastagem de azevém 3 anos. A densidade do solo e a resistência à penetração foram as variáveis que tiveram relação com a adição de dejetos e sistemas de uso e manejo do solo.

Mineralization and efficiency index of nitrogen in cattle manure fertilizers on the soil / Mineralização e índice de eficiência do nitrogênio de fertilizantes de esterco bovino no solo

This research aimed to evaluate the mineralization of nitrogen (N) and to define the efficiency index (EI) of N after the addition of organic fertilizers based on cattle manure on the soil under laboratory conditions. A completely randomized statistical design with four replicates was used. The treatments were set as follows: T1) Soil (control); T2) Soil + vermicompost of cattle manure (CMV); T3) Soil + cattle manure and straw compost (CMS); and T4) Soil + cattle manure (CM). Experimental units were constituted by acrylic flasks with 5 x 5cm (height x diameter). Each flask was added with 135g of wet soil and 2.20, 2.45 and 2.27g of CMV, CMS and CM, respectively. Treatments were incubated at 25°C and the amount of mineral N from the soil (N-NH4+ and N-NO2- + N-NO3-) was determined at the beginning of the experiment and after 7, 14, 28, 56 and 112 days of incubation. The highest concentration of N-NO2- + N-NO3- in the soil were observed within the CMS treatment. The EI of N was of 27, 23 and 22% for CMS, CMV and CM, respectively. The mineralization of N from organic fertilizers based on cattle manure occurs on its vast majority within the first 28 days after its addition to the soil. The EI of N from the organic fertilizers based of cattle manure was higher for CMS>CMV>CM and achieved only 80% of what expected for organic fertilizers derived from cattle manure.(AU)

Este trabalho teve como objetivo avaliar em condição de laboratório a mineralização do nitrogênio (N) e determinar o índice de eficiência (EI) do N após adição de fertilizantes orgânicos a base de esterco bovino no solo. Foi utilizado o delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições. Os tratamentos avaliados foram: T1) Solo (testemunha); T2) Solo + vermicomposto de esterco bovino (CMV); T3) Solo + composto de palha e esterco bovino (CMS); e T4) Solo + esterco bovino (CM). As unidades experimentais foram frascos de acrílico com 5cm de altura e 5cm de diâmetro. Em cada frasco, foram adicionados 135g de solo úmido e 2,20, 2,45 e 2,27g de CMV, CMS e CM, respectivamente. Os tratamentos foram acondicionados em incubadora a 25°C e os teores de N mineral do solo (N-NH4+ e N-NO2- + N-NO3-) foram determinados na data de instalação, aos 7, 14, 28, 56 e 112 dias de incubação. Os maiores teores de N-NO2- + N-NO3- no solo foram observados no tratamento CMS. O EI do N foi de 27, 23 e 22% para CMS, CM e CMV, respectivamente. A mineralização do N dos fertilizantes orgânicos a base do esterco bovino ocorre em sua grande maioria nos primeiros 28 dias após sua adição ao solo. O EI do N dos fertilizantes orgânicos a base de esterco bovino foi maior para CMS>CMV>CM e atingem apenas 80% do esperado para fertilizantes orgânicos oriundos de esterco bovino.(AU)