RESUMO Visando avaliar diferentes águas residuárias na co-digestão anaeróbia de resíduos de incubatório foi realizado ensaio batelada conduzido em biodigestores horizontais de bancada. Ao final do processo foram determinados a produção e os potenciais de produção de biogás e de metano bem como a composição química (macro e micronutrientes) do efluente e a concentração de metano e gás carbônico aos 60 dias. O monitoramento do processo foi acompanhado pela redução de carbono orgânico, demanda química de oxigênio, sólidos totais e voláteis (ST e SV), além da variação do pH e da condutividade elétrica (CE). Os resultados obtidos revelaram que as misturas entre resíduo fresco de incubatório e água residuária de suinocultura - ARS (T4) e resíduo fresco de incubatório + água da primeira lagoa anaeróbia do incubatório + ARS (T5) apresentaram os melhores potenciais de produção de biogás (192,50 e 205,0 L biogás por kg de SV adicionados, respectivamente). Aos 60 dias a concentração média de metano variou de 72 a 77% entre os tratamentos. Para todas as situações avaliadas observou-se redução de ST e SV e aumento do pH e da CE. Concluiu-se que a recuperação de energia dos resíduos de incubatório é favorecida pela adição de ARS em co-digestão anaeróbia.

ABSTRACT Aiming to evaluate different wastewaters in the anaerobic co-digestion (ACoD) of hatchery wastes, a batch test was conducted in bench horizontal digesters. At the end of the process, the potential production of biogas and methane was calculated as well as the chemical composition (macro- and micronutrients) of the effluent and the concentrations of methane and carbon dioxide gas at 60 days. The monitoring of the process included observations of the reduction of the organic carbon, chemical oxygen demand, and total (TS) and volatile solids (VS), as well as the variation of pH and electrical conductivity (EC). The results showed that the mixing between the hatchery fresh waste and swine wastewater (T4) and among fresh hatchery waste, water from the first anaerobic pond of the hatchery and swine wastewater (T5) represent significant sources of renewable energy and thereby greater potential for biogas production (192.50 and 205.0 L biogas per kg of VS added to T4 and T5, respectively). The average concentration of methane in the biogas varied from 72 to 77% among the treatments. For all treatments, reductions were observed in TS and VS and increases in pH and EC. It was concluded that the energy recovery from hatchery wastes is favoured by the addition of swine wastewater in the ACoD process.

A clorose férrica é um dos problemas nutricionais mais frequentes e difíceis de controlar nas plantas cultivadas em solos calcários. Nesses solos de reação alcalina, que ocupam cerca de um terço da superfície terreste, prevalece o íon bicarbonato, identificado como sendo um dos principais fatores indutores da clorose férrica. Como resultado, a alcalinidade dificulta a biodisponibilidade do Fe na solução do solo, a redução e a absorção do Fe pela planta, assim como, o respectivo transporte e assimilação desse elemento no metabolismo vegetal. Face a esse desequilíbrio nutricional, as plantas apresentam diferentes estratégias de resposta, que, nessas condições, nem sempre são eficientes. Consequentemente, a produção, a qualidade do fruto e a data de colheita são negativamente afetados. Os gastos com a prevenção e a correção da clorose férrica são elevados e inevitáveis, para assegurar a viabilidade e a sustentabilidade da produção agrícola, nas áreas em que se conjugam a presença de carbonato de cálcio no solo e outros fatores, como os climas áridos ou semiáridos. Com este trabalho, pretende-se resumir a dinâmica do ferro nos solos calcários e suas consequências no metabolismo do Fe e na produção agrícola, com destaque para os frutos.

Iron chlorosis is one of the most common and difficult to control problems in crops grown on calcareous soils. In alkaline soils, which represent one third of the Earth surface, the bicarbonate ion prevails and is a major induction factor of iron chlorosis. As a result, alkalinity limits Fe bioavailability in the soil solution, Fe reduction and assimilation, as well as transport and uptake within the plant. Due to this nutritional imbalance, plants develop different response strategies which are not entirely successful on calcareous soils. In consequence, yield, fruit quality and harvesting season are negatively affected. Preventing and treating iron chlorosis is highly costly, but is inevitable, in order to ensure crop sustainability in regions where soil calcium carbonate and aridity are limiting factors. In this work, we present a short overview of Fe dynamics in calcareous soils and its influence on crop productivity.

O NH4+ recém-“fixado” nos minerais argilosos deve ser considerado numa gestão eficiente da nutrição vegetal. Num solo argilo-limoso, localizado em Salvaterra de Magos (Portugal), cultivado em 2012 com arroz, sob alagamento intermitente e práticas agronómicas convencionais, avaliou-se a dinâmica do pH, N-inorgânico e NH4+ não-trocável i) em condições de campo, de temperatura do ar e [CO2] atmosférico (375 µmol mol-1), -, e de ii) aumento da temperatura e temperatura+[CO2] em microclima controlado. Foram utilizadas câmaras de topo aberto para simulação do aumento da temperatura média do ar (2-3 ºC), apenas ou combinado com aumento da [CO2] (550 µmol mol-1). Os resultados mostraram que o NH4+ “fixado” foi superior em condições de campo, em comparação com a elevação da temperatura, com ou sem elevação da [CO2]. A elevação da temperatura reduziu a taxa de “fixação” do catião, enquanto o aumento da [CO2] não afectou o NH4+ “fixado”. Mais estudos são necessários para a consolidação destes resultados, bem como da dinâmica do C, N e população microbiana no solo.

The “newly fixed” NH4+ in clay minerals should be considered for an efficient management of plant nutrition. In a clay-loam soil cultivated in 2012 with rice under intermittent flooding and conventional agronomic practices, the dynamics of pH, N-inorganic and non-exchangeable NH4+ was evaluated i) under field conditions, air temperature and atmospheric [CO2] (375 µmol mol-1 air) in Salvaterra de Magos (Portugal), and ii) under elevated temperature and temperature+[CO2] in controlled microclimate. For that, open-top chambers were used to simulate the conditions of an increased mean air temperature (2-3 °C), alone or combined with increased [CO2] (550 µmol mol-1 air). Non-exchangeable NH4+ was significantly higher under open-field conditions compared with the temperature elevation, with or without elevated atmospheric [CO2]. Temperature elevation reduced the “fixation” rate of the cation, while the CO2 concentration rise did not affect particularly the non-exchangeable form. Further studies are required for consolidation of these findings together with microbial communities and dynamics of C and N in soil.

Um ensaio em casa de vegetação foi realizado para avaliar os efeitos de cádmio e chumbo em rabanetes cultivados em solução nutritiva. As doses de Cd utilizadas foram 0,0; 0,025; 0,1; 0,5 e 1,0 mg L-1 e de Pb 0,0; 0,25; 1,0; 5,0 e 10,0 mg L-1. Os teores de Cd utilizados foram 0; 0.025; 0,1; 0.5 e 1 mg L-1 e Pb 0; 0.25; 1; 5 e 10 mg L-1. O aumento na absorção de Cd e Pb foi obtido com o aumento da concentração destes elementos na solução. As raízes acumularam maiores quantidades de metal do que as folhas, seguido dos tubérculos. O teor de Cd deletério para a produção das raízes foi a partir da dose de 0,1 mg L-1. Doses maiores do que as utilizadas neste estudo (1,0 mg L-1 Cd e 10,0 mg L-1 Pb) podem ser consideradas críticas para a toxicidade, e as plantas seriam completamente eliminadas a partir destas concentrações. Cd e Pb são metais de baixa translocação nas plantas e seu efeito deletério é devido à deposição de quelatos muito estáveis nas raízes.

An essay in the greenhouse was conducted to evaluate the effects of cadmium and lead in radishes grown in nutrient solution. The doses of Cd used were 0.0; 0.025; 0.1; 0.5 and 1.0 mg L-1 and Pb 0.0; 0.25; 1.0; 5.0 and 10.0 mg L-1. The increase in absorption of Cd and Pb was achieved by increasing the concentration of these elements in the solution. The roots accumulate greater amounts of metal from the leaves, followed by the tubers. The content of Cd deleterious to the production of roots was from 0.1 mg L-1. Higher doses than those used in this study (1.0 mg L-1 Cd and 10.0 mg L-1 Pb) can be considered critical for toxicity and plants would be completely eliminated from such concentrations. Cd and Pb are metals of low translocation in the plants and its harmful effect is due to the deposition of highly stable chelates in the roots.

Foi estudada a utilização de Lolium perenne L. e de diferentes resíduos orgânicos (RO) na fitoestabilização controlada de solos degradados por atividades mineiras (Mina de Aljustrel, Faixa Piritosa Ibérica). Apesar da aplicação dos RO ter permitido a imobilização de Cu, Pb e Zn no solo, baixando a fracção efetivamente disponível, os teores foliares destes elementos não diminuíram significativamente. Os factores de acumulação (FA) obtidos, FA(Cu) e FA(Pb) <<1 e FA(Zn) <1, permitem considerar esta espécie adequada para a fitoestabilização deste tipo de solos. Os teores foliares de Pb e Cu atingiram níveis considerados tóxicos, indicando risco de entrada destes metais na cadeia alimentar humana. Métodos estatísticos multivariados evidenciaram a lama residual urbana como o RO com maior capacidade para corrigir a acidez do solo e para melhorar as características deste, seguida do composto de resíduos sólidos urbanos. Porém,observou-se um crescimento reduzido por aplicação do nível mais elevado (100 Mg ha-1) destes RO. Todos os níveis do composto de resíduos verdes foram insuficientes para corrigir as principais restrições do solo ao crescimento vegetal.

We studied the application of Lolium perenne L. and of different organic residues in the assisted phytostabilization of mine-contaminated soils (Aljustrel Mine Area, Iberian Pyrite Belt). Although the application of the organic residues led to immobilization of Cu, Pb, and Zn in the soil, decreasing their effective available fraction, their concentrations in the above-ground plant material did not change. The accumulation factors (AF) obtained were AF(Cu) and AF(Pb) <<1, and AF(Zn) <1, allowing its election as a possible candidate for phytostabilization purposes. However, Pb and Cu concentrations in ryegrass shoots were considered toxic, which suggests that there is a risk of contamination of the human food chain. Multivariate statistical analysis emphasized sewage sludge as the organic residue with the greatest capacity to correct soil acidity, and to improve soil characteristics, followed by the compost obtained from municipal solid waste residues. However, an impaired growth was obtained when using the highest application rate (100 Mg ha-1) of both residues. All garden waste compost rates were unable to correct general soil constraints to plant growth.

Neste trabalho, estudou-se o uso de sementes de tremoço como fertilizante para fornecer gradualmente o azoto. O principal objectivo foi comparar diferentes estratégias de aplicação das sementes de tremoço (Lupinus angustifolius L. cv. Azuro e cv. Boruta) na cultura de couve-branca (Brassica oleracea capitata L. cv. Impuls). Uma vez que durante o processo de germinação as plântulas utilizam os seus glúcidos de reserva como fonte de energia na respiração, a quantidade de carbono nas plântulas e consequentemente a sua razão C:N decresce ao longo do tempo. Com a expansão das folhas e o começo da actividade fotossintética esta tendência inverte-se. Assim, a principal hipótese desta pesquisa foi que a incorporação de plântulas de tremoço germinadas após um determinado período de tempo (quando a razão C:N atingia o seu valor mínimo) pode aumentar a libertação de azoto deste fertilizante azotado de origem vegetal. Com esta pesquisa, descobriu-se que a incorporação de plântulas de tremoço após 12 dias de germinação pode aumentar a libertação de azoto. Comparando o referido método de fertilização com a incorporação de sementes de tremoço trituradas, concluiu-se também que uma vez que não levaram a diferenças entre as libertações de azoto nem entre a produção de couve-branca, a incorporação de sementes de tremoço trituradas deverá ser um método de fertilização mais prático, uma vez que este método não implica os trabalhos de mobilização do solo necessários para a preparação da cama da semente, sementeira e incorporação das plântulas de tremoço.

We studied the use of lupine seeds as fertilizer to provide a slow release N source. The main objective was to compare different strategies to apply lupine seeds (Lupinus angustifolius L. cv. Azuro and cv. Boruta) as N-fertilizers for a white cabbage crop (Brassica oleracea capitata L. cv. Impuls). Since during the germination process the seedlings use storage carbohydrates as an energy source by respiration, the amount of carbon in the plant and hence the C:N ratio decreases with time. With leaf expansion and the onset of photosynthesis the flow of carbon will invert. Thus the main hypothesis of this research was that incorporating germinated lupine seeds after a certain time of growth (when the C:N ratio reached its minimum value) could increase the N release of this plant-derived fertilizer. The incorporation of lupine seeds with a short germination period of 12 days increased the N released from this plant-derived fertilizer. However, N release and cabbage yield were similar in this treatment and when shredded lupine seeds were used, which represent a more practical fertilizing method. The use of shredded does not imply soil tillage needed to prepare the seed bed, sowing, and incorporating of seedlings.