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This work aimed to evaluate the impact of veterinary antibiotics on biomass phytoproductivity and soil enzyme activity. The soil was sampled in the city of Camboriú (state of SC, Brazil). The soil enzyme activity was assessed through hydrolysis of fluorescein diacetate (FDA), while phytotoxicity was tested using Lactuca sativa (lettuce). Results showed that the most appropriate exposure time to assess the impact of antibiotics on soil microbiology was 24 h, while the incubation time of 3 h was the most appropriate for FDA hydrolysis. Ampicillin and Amoxicillin at the tested concentrations did not interfere with the enzyme activity of the soil microbiota, while Oxytetracycline and Neomycin showed a significant reduction in soil enzyme activity. For the dry and wet biomass of lettuce, 2% Colistin and 1% Ampicillin were the treatments that reduced lettuce biomass. Hence, the use of excessive antibiotics in animal production may lead to environmental impacts and, in the future, to public health problems.

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Animal waste is widely used in organic production systems. However, these residues can increase antimicrobial determinants in the soil. In this perspective, this study was developed to evaluate the presence of sulfonamide resistance genes in soils from an organic production system that received animal waste as organic fertilizer. Soil samples were collected from four properties with different management practices to increase soil fertility. Three properties use the animal waste from the conventional system and the other use plant residues as soil cover and a legal reserve. The extraction of total DNA from soil was carried out followed by the amplification of genes encoding sulfonamide resistance (sul1 and sul2) by the PCR (polymerase chain reaction) technique. The sul1 and sul2 genes were detected only in soils treated with animal waste. The genes were not detected in soils from the legal reserve and the property that used plant residues as soil cover. These results indicate that the use of animal waste as agricultural fertilizer can increase genes for resistance to antimicrobials in the soil and the composting process may not be enough to eliminate them. This information reiterates the need to implement standards that establish quality parameters for animal waste, considering resistance to antimicrobials, as well as the development of management strategies that reduce the risk of spreading resistance to antimicrobials when these residues are applied to soils.

Resíduos animais são amplamente utilizados em sistemas de produção orgânicos. No entanto, esses resíduos podem incrementar determinantes antimicrobianos no solo. Nesta perspectiva, este estudo foi desenvolvido para avaliar a presença de genes de resistência à sulfonamida em solos do sistema de produção orgânico que receberam resíduos de animais como fertilizante orgânico. Amostras de solo foram coletadas de quatro propriedades com diferentes formas de manejo para aumentar a fertilidade do solo. Três utilizaram resíduos animais do sistema convencional; uma utilizou resíduos vegetais como cobertura do solo, além de uma reserva legal. Foi realizada a extração do DNA total do solo, seguida da amplificação dos genes que codificam resistência sulfonamida (sul1 e sul2) pela técnica de PCR (Polymerase Chain Reaction). Os genes sul1 e sul2 foram detectados apenas nos solos tratados com dejetos de animais. Não foram detectados nos solos da reserva legal e das propriedades que utilizavam resíduos vegetais como cobertura do solo. Esses resultados indicam que o uso de resíduos animais como fertilizante agrícola pode incrementar genes de resistência aos antimicrobianos no solo e que o processo de compostagem pode não ser suficiente para eliminá-los. Essas informações reiteram a necessidade de implementar padrões que estabeleçam parâmetros de qualidade para os resíduos animais, levando em conta a resistência aos antimicrobianos, bem como o desenvolvimento de estratégias de manejo que reduzam o risco de disseminação da resistência aos antimicrobianos quando esses resíduos são aplicados no solo.

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Animal waste is widely used in organic production systems. However, these residues can increase antimicrobial determinants in the soil. In this perspective, this study was developed to evaluate the presence of sulfonamide resistance genes in soils from an organic production system that received animal waste as organic fertilizer. Soil samples were collected from four properties with different management practices to increase soil fertility. Three properties use the animal waste from the conventional system and the other use plant residues as soil cover and a legal reserve. The extraction of total DNA from soil was carried out followed by the amplification of genes encoding sulfonamide resistance (sul1 and sul2) by the PCR (polymerase chain reaction) technique. The sul1 and sul2 genes were detected only in soils treated with animal waste. The genes were not detected in soils from the legal reserve and the property that used plant residues as soil cover. These results indicate that the use of animal waste as agricultural fertilizer can increase genes for resistance to antimicrobials in the soil and the composting process may not be enough to eliminate them. This information reiterates the need to implement standards that establish quality parameters for animal waste, considering resistance to antimicrobials, as well as the development of management strategies that reduce the risk of spreading resistance to antimicrobials when these residues are applied to soils.(AU)

Resíduos animais são amplamente utilizados em sistemas de produção orgânicos. No entanto, esses resíduos podem incrementar determinantes antimicrobianos no solo. Nesta perspectiva, este estudo foi desenvolvido para avaliar a presença de genes de resistência à sulfonamida em solos do sistema de produção orgânico que receberam resíduos de animais como fertilizante orgânico. Amostras de solo foram coletadas de quatro propriedades com diferentes formas de manejo para aumentar a fertilidade do solo. Três utilizaram resíduos animais do sistema convencional; uma utilizou resíduos vegetais como cobertura do solo, além de uma reserva legal. Foi realizada a extração do DNA total do solo, seguida da amplificação dos genes que codificam resistência sulfonamida (sul1 e sul2) pela técnica de PCR (Polymerase Chain Reaction). Os genes sul1 e sul2 foram detectados apenas nos solos tratados com dejetos de animais. Não foram detectados nos solos da reserva legal e das propriedades que utilizavam resíduos vegetais como cobertura do solo. Esses resultados indicam que o uso de resíduos animais como fertilizante agrícola pode incrementar genes de resistência aos antimicrobianos no solo e que o processo de compostagem pode não ser suficiente para eliminá-los. Essas informações reiteram a necessidade de implementar padrões que estabeleçam parâmetros de qualidade para os resíduos animais, levando em conta a resistência aos antimicrobianos, bem como o desenvolvimento de estratégias de manejo que reduzam o risco de disseminação da resistência aos antimicrobianos quando esses resíduos são aplicados no solo.(AU)

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Heavy metals and bromine (Br) derived from organic and industrialized fertilizers can be absorbed, transported and accumulated into parts of plants ingested by humans. This study aimed to evaluate in an experiment conducted under no-tillage for 10 years, totaling 14 applications of pig slurry manure (PS), pig deep-litter (PL), dairy slurry (DS) and mineral fertilizer (MF), the heavy metal and Br contents in soil and in whether the grains produced by corn (Zea mays L.) and wheat (Triticum aestivum L.) under these conditions could result in risk to human health. The total contents of As, Cd, Pb, Cr, Ni, Cu, Zn and Br were analyzed in samples of fertilizers, waste, soil, shoots and grains of corn and wheat. Afterwards, enrichment factor (EF), accumulation factor (AF), health risk index (HRI), target hazard quotient (THQ) and target cancer risk (TCR) were determined. Mineral fertilizer exhibited the highest As and Cr content, while the highest levels of Cu and Zn were found in animal waste. The contents of As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn in soil were below the limits established by environmental regulatory agencies. However, a significant enrichment factor was found for Cu in soil with a history of PL application. Furthermore, high Zn contents were found in shoots and grains of corn and wheat, especially when the plants were grown in soil with organic waste application. Applications of organic waste and mineral fertilizer provided high HRI and THQ for Br and Zn, posing risks to human health. The intake of corn and wheat fertilized with pig slurry manure, swine deep bed, liquid cattle manure and industrialized mineral fertilizer did not present TCR.

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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.

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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)

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ABSTRACT Organic compost from biomass residues constitutes a viable alternative for partial or total replacement of mineral fertilizers for growing vegetables. This study evaluated the effects of compost on the water quality of a stream used mainly for irrigation of agricultural crops cultivated in nearby soil that has been treated with organic compost produced by carcasses, animal and vegetable waste for the last ten years. We sampled water biannually for two years, 2013 and 2014, from five locations along the stream. Physical variables and some chemical variables were analyzed. We also analyzed the total number of coliforms (Escherichia coli). Bacterial populations were compared by carbon substrate consumption. Total phosphorus contents in the samples from 2014 exceeded 0.1 mg L-1. The concentrations of other chemical species analyzed and the results for the physical variables were in accordance with the expected values compared with national and international water quality standards. The environment showed differential carbon source consumption and a high diversity of microorganisms, but our results did not show any evidence that the applied compost is changing the microbial population or its metabolic activity. This study shows that the use of the organic compost in agricultural areas seen does not negatively influence the quality of surface water in the study area. These results are important because the process of composting animal and vegetable waste and the use of compost obtained can be an alternative sustainable for adequate destination of these wastes.

RESUMO Composto orgânico produzido a partir de biomassa residual constitui uma alternativa viável para a substituição parcial ou total de fertilizantes minerais no cultivo de hortaliças. Neste estudo foram avaliados os efeitos do composto, sobre a qualidade da água de um córrego, usado principalmente para a irrigação de culturas agrícolas cultivadas em solo nas proximidades, tratado nos últimos dez anos com composto orgânico produzido a partir de carcaças, resíduos animais e vegetais. Amostras de água foram coletadas semestralmente, em 2013 e 2014, em cinco pontos ao longo do córrego. Foram analisadas variáveis físicas, algumas variáveis químicas e o número total de coliformes (Escherichia coli). As populações bacterianas foram comparadas pelo consumo de substratos de carbono. Os teores de fósforo total nas amostras de 2014 ultrapassaram 0,1 mg L-1. As concentrações das demais espécies químicas analisadas e os resultados para as variáveis fisicas ficaram de acordo com valores estabelecidos em normas nacionais e internacionais de qualidade de água. O ambiente mostrou consumo diferencial de fontes de carbono e grande diversidade de micro-organismos, mas os resultados não mostraram qualquer evidência de que o composto aplicado seja o fator responsável pela alteração da população microbiana ou sua atividade metabólica. Este estudo mostra que o uso do composto orgânico em áreas agrícolas parece não influenciar negativamente a qualidade da água superficial na área estudada. Estes resultados são importantes porque o processo de compostagem de resíduos animais e vegetais e o uso do composto obtido podem ser uma alternativa sustentável para o destino adequado desses resíduos.

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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.

RESUMO

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)

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Neste trabalho, foram avaliadas as concentrações de fósforo (P) solúvel e nitrato nas águas dos canais de drenagem de uma bacia hidrográfica, com agricultura e produção pecuária intensiva do Sul do Brasil, a fim de avaliar os impactos das atividades agropecuárias no ecossistema aquático. Amostras de água foram coletadas em 11 pontos nos canais de drenagem em três períodos distintos. Coletas diárias, por um período de 30 dias, foram efetuadas no médio curso e no exutório da bacia hidrográfica. As concentrações de nitrato e P solúvel foram maiores nas áreas mais antropizadas e com granjas de suínos próximas a cursos d'água. Nas coletas diárias, observou-se que as concentrações de P mudaram consideravelmente nos dias de chuva, mas a concentração de nitrato manteve certa regularidade durante os períodos com e sem chuva. As altas concentrações de P solúvel e nitrato encontradas foram atribuídas ao manejo inadequado das atividades agropecuárias desenvolvidas na bacia hidrográfica.(AU)

In order to evaluate the impact of agricultural activities on aquatic ecosystem, the concentration of nitrate and soluble phosphorus (P) in the stream water were assessed in a rural watershed under intensive agriculture and livestock production in southern Brazil. Water samples were collected at 11 points along the drainage system in three different periods. Additionally, daily collections were made during 30 days in the middle and at the outlet of the watershed. Nitrate and soluble P concentrations were higher in the points closer to the more anthropized areas and pig farms. The soluble P concentration changed substantially according to the rainfall events, while nitrate concentration show little change with rainfall regime. The high nitrate and soluble P concentrations were attributed to poor management of the intensive livestock activities undertaken in the watershed.(AU)

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Neste trabalho, foram avaliadas as concentrações de fósforo (P) solúvel e nitrato nas águas dos canais de drenagem de uma bacia hidrográfica, com agricultura e produção pecuária intensiva do Sul do Brasil, a fim de avaliar os impactos das atividades agropecuárias no ecossistema aquático. Amostras de água foram coletadas em 11 pontos nos canais de drenagem em três períodos distintos. Coletas diárias, por um período de 30 dias, foram efetuadas no médio curso e no exutório da bacia hidrográfica. As concentrações de nitrato e P solúvel foram maiores nas áreas mais antropizadas e com granjas de suínos próximas a cursos d'água. Nas coletas diárias, observou-se que as concentrações de P mudaram consideravelmente nos dias de chuva, mas a concentração de nitrato manteve certa regularidade durante os períodos com e sem chuva. As altas concentrações de P solúvel e nitrato encontradas foram atribuídas ao manejo inadequado das atividades agropecuárias desenvolvidas na bacia hidrográfica.

In order to evaluate the impact of agricultural activities on aquatic ecosystem, the concentration of nitrate and soluble phosphorus (P) in the stream water were assessed in a rural watershed under intensive agriculture and livestock production in southern Brazil. Water samples were collected at 11 points along the drainage system in three different periods. Additionally, daily collections were made during 30 days in the middle and at the outlet of the watershed. Nitrate and soluble P concentrations were higher in the points closer to the more anthropized areas and pig farms. The soluble P concentration changed substantially according to the rainfall events, while nitrate concentration show little change with rainfall regime. The high nitrate and soluble P concentrations were attributed to poor management of the intensive livestock activities undertaken in the watershed.

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A região do Triângulo Mineiro está inserida no bioma Cerrado, tendo aproximadamente 67 % da sua área sob Latossolos Vermelhos, que apresentam baixa fertilidade natural e elevados teores de alumínio trocável, exigindo correções e adubações para a inserção destes no processo produtivo. Os atributos físicos do solo são bons indicadores da qualidade do solo, pois permitem o monitoramento de áreas que sofreram interferência antrópica, indicando o melhor uso e manejo para a redução dos processos de degradação. Esta pesquisa objetivou verificar as alterações nos atributos argila dispersa em água (ADA), grau de floculação (GF), diâmetro médio geométrico (DMG) e matéria orgânica do solo (MOS) de um Latossolo Vermelho distrófico, originalmente coberto pela vegetação de Cerrado, e, atualmente, sob diferentes tipos de uso com pastagens e culturas para silagem, adubados com diferentes dejetos de animais de criação intensiva. A argila dispersa em água e o diâmetro médio geométrico foram atributos físicos do solo muito suscetíveis às alterações com o manejo e uso e classe textural do solo. O uso de dejetos, independente da modalidade do uso e manejo do solo, contribuiu para agregar mais matéria orgânica na camada de 0-20 cm comparativamente a vegetação nativa do cerrado. O cerrado nativo embora com o menor teor de matéria orgânica foi que apresentou o maior diâmetro médio geométrico dos agregados. O menor teor de matéria orgânica do solo e o menor diâmetro médio geométrico dos agregados foram verificados na área sob cultivo de cana de açúcar para produção de forragem. p

The region of Mining Triangle is inserted in the savannah, with 66.79% of its area under Oxisols Reds, who have low natural fertility and high levels of exchangeable aluminum, requiring correction and fertilization for insertion in the production process. The physical attributes of the soil are good indicators of soil quality because it allows monitoring of areas that suffered interference, indicating the best use for the reduction of degradation processes. Therefore, we aimed at verifying changes in parameters such as total clay, water-dispersible clay (WDC), degree of flocculation (DF), mean geometric diameter (MGD) and soil organic matter (SOM) in the physical behavior of in oxisol, originally covered by savannah vegetation, and currently under different uses and management with application of different organic residues in pasture systems. The survey was conducted in Uberlandia, MG. The soil attributes are valued more or less influenced by its texture, its type of use and management than simply by adding one or another type of organic compost

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Pig slurry is widely used as a nutrient source for crops or cover crops but the amount to be applied depends on the efficiency of use by plants. This work aimed at evaluating the efficiency of plants used in typical crop succession in Brazilian areas of pig production to accumulate nutrients from pig slurry application. Application of 0, 20, 40 and 80m³ ha-1 before seeding of each species was done. The most efficient dose for corn grain yield and dry matter production of black oat was estimated as 85m³ ha-1. This large amount and the linear increase in the accumulation of N, P and K suggest that its use may raise operational, economical and environmental issues. Oilseed radish was particularly efficient in nutrient cycling. The apparent percent recover of nutrients by corn (K>N>P) indicated that conservation practices should be applied to avoid losses.

Os dejetos líquidos de suínos são largamente utilizados em cultivos comerciais ou de plantas de cobertura de solo e a definição da quantidade a ser utilizada depende da eficiência de uso dos nutrientes pelas plantas. O trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência de uso de nutrientes aplicados via dejeto líquido de suínos à nutrição de plantas, considerando o acúmulo de nutrientes nas plantas, em uma rotação de culturas representativa de regiões suinícolas. Foram aplicados 0, 20, 40 e 80m³ ha-1 de dejeto líquido de suínos antes da semeadura de cada espécie na rotação. A maior eficiência técnica para a produtividade de grãos de milho e para produção de matéria seca de aveia preta ocorreu com doses muito altas de dejeto líquido de suínos, ou seja, em torno de 85m³ ha-1, que somado ao incremento linear no acúmulo de N, P e K na maioria dos casos, evidencia que na tomada de decisão sobre doses de dejeto deve ser levado em consideração também aspectos operacionais, econômicos e ambientais. O nabo forrageiro foi a cultura que se destacou na ciclagem dos nutrientes aplicados via dejeto líquido de suínos. Os porcentuais de recuperação aparente de nutrientes pelo milho, que foram na ordem K>N>P, mostram que devem ser tomadas medidas para a conservação do solo visando maior aproveitamento do efeito residual, diminuindo o potencial de perdas.

RESUMO

The application of pig slurry in crop land and/or pasture areas, besides being an additional source of nutrients to plants is also an alternative for manure disposal. However, nitrogen and phosphorus losses by surface run off in no tillage can decrease the efficiency of organic fertilizers and also be a potential pollutant, threatening the quality of water bodies. This work aimed at evaluating the importance of surface run off as a nitrogen and phosphorus loss phenomenon applied via pig slurry. The work was carried out at the Federal University of Santa Maria, RS, from May, 2002, in a Typic Hapludalf soil. Black oat (Avena strigosa), corn (Zea mays) and oilseed radish (Raphanus sativus), in a succession were fertilized with increasing doses of pig slurry (0, 20, 40 and 80m³ ha-1). The pig slurry was distributed on soil surface before the sowing of each species of the succession for two consecutive years. The concentrations of reative phosphorus and mineral nitrogen concentrations in the surface run off water were directly related to the doses of applied pig slurry. Phosphorus and nitrogen concentrations in the surface run off solution as well as the predominance of ammonium or nitrate are directly related to the interval between the waste application and the first superficial flow, with in turn depended on the rainfall event. Nitrogen and phosphorus losses by superficial flow, expressed in kg ha-1, are small, but their concentrations at some periods are high enough to cause concerns of eutrophication of water bodies.

A aplicação de dejeto líquido de suínos em áreas de lavoura e/ou pastagem representa a adição de nutrientes às plantas e também uma alternativa de reciclagem. Contudo, as perdas de nitrogênio e fósforo por escoamento superficial no plantio direto podem diminuir sua eficiência à nutrição de plantas e representar um poluente potencial, comprometendo a qualidade da água no ambiente. Esse trabalho teve por objetivo avaliar a importância do escoamento superficial às perdas de nitrogênio e fósforo aplicados via dejeto líquido de suínos. O trabalho foi conduzido na Universidade Federal de Santa Maria, RS, no período de maio de 2000 a maio de 2002 em Argissolo Vermelho Arênico distrófico. Numa rotação aveia preta/milho/nabo forrageiro, foram estudadas as doses de 0, 20, 40 e 80 m³ ha-1 de dejetos líquidos de suínos, distribuídas a lanço sobre a superfície antes da semeadura de cada espécie da rotação. As concentrações de fósforo disponível e nitrogênio mineral na solução escoada na superfície do solo foram diretamente relacionados com as doses de dejeto aplicadas. As concentrações de nitrogênio e fósforo na solução escoada na superfície do solo, bem como a predominância de amônio ou nitrato, estão diretamente relacionadas ao intervalo entre a aplicação do dejeto e o primeiro escoamento superficial. As perdas de nitrogênio e fósforo por escoamento superficial, expressas em kg ha-1, são pequenas, porém as maiores concentrações observadas nos picos de perdas preocupam com relação à possibilidade de eutroficação de mananciais de água.

RESUMO

Swine production has great social and economical relevance in Southern Brazil. However, the use of wastes resulted from the production process, as a plant nutrient source may not be sufficient solution to treat pig slurry production. Application of pig slurry to crop fields may result in nitrogen and phosphorus losses, decreasing the plant uptake efficiency and increasing the risk of water contamination. The present work objective is to evaluate the percolation of nitrogen and phosphorus in soil after slurry application. The field work was developed at the Federal University of Santa Maria, from May 2000 to May 2002, in crop rotation using of black oat (Avena strigosa), corn (Zea mays) and oilseed radish (Raphanus sativus) were grown in plots amended with 0, 20, 40, and 80 m³ ha -1 pig slurry, spread onto soil surface before each seeding operation. Increase in nitrate in soil solution increases with the amount of slurry applied, mainly right after application, which coincides with the initial crop development. In spite of that, it was not detected increase on available phosphorus in soil solution. Losses of nitrogen and phosphorus are negligible as compared with the amount applied, although the nitrate concentration in soil solution at the loss peaks was above the recommended levels for water quality.

A suinocultura tem grande importância social e econômica no Brasil. Contudo, os dejetos cada vez mais representam potenciais contaminantes do ambiente, mais do que uma opção à nutrição de plantas. A aplicação de dejetos líquidos de suínos pode resultar em perdas de elementos, principalmente nitrogênio e fósforo, resultando em menor eficiência de utilização pelas plantas e aumentando os riscos de contaminação da água. Esse trabalho teve por objetivo avaliar a percolação de nitrogênio e fósforo em área submetida a aplicações sistemáticas de dejeto líquido de suínos. O trabalho foi desenvolvido na Universidade Federal de Santa Maria, RS no período de maio de 2000 a maio de 2002, em Argissolo Vermelho distrófico arênico, com a rotação aveia preta (Avena strigosa), milho (Zea mays) e nabo forrageiro (Raphanus sativus) e com a utilização das doses de 0, 20, 40 e 80 m³ ha-1 de dejeto líquido de suínos, distribuídas a lanço e em superfície antes da semeadura de cada espécie. Com o aumento da dose de dejeto ocorre incremento nas concentrações de nitrato na água percolada, principalmente logo após a aplicação, que coincide com estádios iniciais de desenvolvimento das culturas. Por outro lado, não se percebe efeito expressivo da dose de dejeto sobre as concentrações de fósforo disponível na água percolada. As perdas de nitrogênio e fósforo, em kg ha-1, são pouco expressivas em relação às quantidades adicionadas, mas as concentrações de N-NO3- na água percolada nos maiores picos de perda estiveram acima do limite tolerável à qualidade da água.

RESUMO

Swine production has great social and economical relevance in Southern Brazil. However, the use of wastes resulted from the production process, as a plant nutrient source may not be sufficient solution to treat pig slurry production. Application of pig slurry to crop fields may result in nitrogen and phosphorus losses, decreasing the plant uptake efficiency and increasing the risk of water contamination. The present work objective is to evaluate the percolation of nitrogen and phosphorus in soil after slurry application. The field work was developed at the Federal University of Santa Maria, from May 2000 to May 2002, in crop rotation using of black oat (Avena strigosa), corn (Zea mays) and oilseed radish (Raphanus sativus) were grown in plots amended with 0, 20, 40, and 80 m³ ha -1 pig slurry, spread onto soil surface before each seeding operation. Increase in nitrate in soil solution increases with the amount of slurry applied, mainly right after application, which coincides with the initial crop development. In spite of that, it was not detected increase on available phosphorus in soil solution. Losses of nitrogen and phosphorus are negligible as compared with the amount applied, although the nitrate concentration in soil solution at the loss peaks was above the recommended levels for water quality.

A suinocultura tem grande importância social e econômica no Brasil. Contudo, os dejetos cada vez mais representam potenciais contaminantes do ambiente, mais do que uma opção à nutrição de plantas. A aplicação de dejetos líquidos de suínos pode resultar em perdas de elementos, principalmente nitrogênio e fósforo, resultando em menor eficiência de utilização pelas plantas e aumentando os riscos de contaminação da água. Esse trabalho teve por objetivo avaliar a percolação de nitrogênio e fósforo em área submetida a aplicações sistemáticas de dejeto líquido de suínos. O trabalho foi desenvolvido na Universidade Federal de Santa Maria, RS no período de maio de 2000 a maio de 2002, em Argissolo Vermelho distrófico arênico, com a rotação aveia preta (Avena strigosa), milho (Zea mays) e nabo forrageiro (Raphanus sativus) e com a utilização das doses de 0, 20, 40 e 80 m³ ha-1 de dejeto líquido de suínos, distribuídas a lanço e em superfície antes da semeadura de cada espécie. Com o aumento da dose de dejeto ocorre incremento nas concentrações de nitrato na água percolada, principalmente logo após a aplicação, que coincide com estádios iniciais de desenvolvimento das culturas. Por outro lado, não se percebe efeito expressivo da dose de dejeto sobre as concentrações de fósforo disponível na água percolada. As perdas de nitrogênio e fósforo, em kg ha-1, são pouco expressivas em relação às quantidades adicionadas, mas as concentrações de N-NO3- na água percolada nos maiores picos de perda estiveram acima do limite tolerável à qualidade da água.

RESUMO

The application of pig slurry in crop land and/or pasture areas, besides being an additional source of nutrients to plants is also an alternative for manure disposal. However, nitrogen and phosphorus losses by surface run off in no tillage can decrease the efficiency of organic fertilizers and also be a potential pollutant, threatening the quality of water bodies. This work aimed at evaluating the importance of surface run off as a nitrogen and phosphorus loss phenomenon applied via pig slurry. The work was carried out at the Federal University of Santa Maria, RS, from May, 2002, in a Typic Hapludalf soil. Black oat (Avena strigosa), corn (Zea mays) and oilseed radish (Raphanus sativus), in a succession were fertilized with increasing doses of pig slurry (0, 20, 40 and 80m³ ha-1). The pig slurry was distributed on soil surface before the sowing of each species of the succession for two consecutive years. The concentrations of reative phosphorus and mineral nitrogen concentrations in the surface run off water were directly related to the doses of applied pig slurry. Phosphorus and nitrogen concentrations in the surface run off solution as well as the predominance of ammonium or nitrate are directly related to the interval between the waste application and the first superficial flow, with in turn depended on the rainfall event. Nitrogen and phosphorus losses by superficial flow, expressed in kg ha-1, are small, but their concentrations at some periods are high enough to cause concerns of eutrophication of water bodies.

A aplicação de dejeto líquido de suínos em áreas de lavoura e/ou pastagem representa a adição de nutrientes às plantas e também uma alternativa de reciclagem. Contudo, as perdas de nitrogênio e fósforo por escoamento superficial no plantio direto podem diminuir sua eficiência à nutrição de plantas e representar um poluente potencial, comprometendo a qualidade da água no ambiente. Esse trabalho teve por objetivo avaliar a importância do escoamento superficial às perdas de nitrogênio e fósforo aplicados via dejeto líquido de suínos. O trabalho foi conduzido na Universidade Federal de Santa Maria, RS, no período de maio de 2000 a maio de 2002 em Argissolo Vermelho Arênico distrófico. Numa rotação aveia preta/milho/nabo forrageiro, foram estudadas as doses de 0, 20, 40 e 80 m³ ha-1 de dejetos líquidos de suínos, distribuídas a lanço sobre a superfície antes da semeadura de cada espécie da rotação. As concentrações de fósforo disponível e nitrogênio mineral na solução escoada na superfície do solo foram diretamente relacionados com as doses de dejeto aplicadas. As concentrações de nitrogênio e fósforo na solução escoada na superfície do solo, bem como a predominância de amônio ou nitrato, estão diretamente relacionadas ao intervalo entre a aplicação do dejeto e o primeiro escoamento superficial. As perdas de nitrogênio e fósforo por escoamento superficial, expressas em kg ha-1, são pequenas, porém as maiores concentrações observadas nos picos de perdas preocupam com relação à possibilidade de eutroficação de mananciais de água.

RESUMO

Pig slurry is widely used as a nutrient source for crops or cover crops but the amount to be applied depends on the efficiency of use by plants. This work aimed at evaluating the efficiency of plants used in typical crop succession in Brazilian areas of pig production to accumulate nutrients from pig slurry application. Application of 0, 20, 40 and 80m³ ha-1 before seeding of each species was done. The most efficient dose for corn grain yield and dry matter production of black oat was estimated as 85m³ ha-1. This large amount and the linear increase in the accumulation of N, P and K suggest that its use may raise operational, economical and environmental issues. Oilseed radish was particularly efficient in nutrient cycling. The apparent percent recover of nutrients by corn (K>N>P) indicated that conservation practices should be applied to avoid losses.

Os dejetos líquidos de suínos são largamente utilizados em cultivos comerciais ou de plantas de cobertura de solo e a definição da quantidade a ser utilizada depende da eficiência de uso dos nutrientes pelas plantas. O trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência de uso de nutrientes aplicados via dejeto líquido de suínos à nutrição de plantas, considerando o acúmulo de nutrientes nas plantas, em uma rotação de culturas representativa de regiões suinícolas. Foram aplicados 0, 20, 40 e 80m³ ha-1 de dejeto líquido de suínos antes da semeadura de cada espécie na rotação. A maior eficiência técnica para a produtividade de grãos de milho e para produção de matéria seca de aveia preta ocorreu com doses muito altas de dejeto líquido de suínos, ou seja, em torno de 85m³ ha-1, que somado ao incremento linear no acúmulo de N, P e K na maioria dos casos, evidencia que na tomada de decisão sobre doses de dejeto deve ser levado em consideração também aspectos operacionais, econômicos e ambientais. O nabo forrageiro foi a cultura que se destacou na ciclagem dos nutrientes aplicados via dejeto líquido de suínos. Os porcentuais de recuperação aparente de nutrientes pelo milho, que foram na ordem K>N>P, mostram que devem ser tomadas medidas para a conservação do solo visando maior aproveitamento do efeito residual, diminuindo o potencial de perdas.

RESUMO

Ammônia volatilization is one of the main mechanisms of soil nitrogen loss, especially associated with application of pig slurry on soil surface. The objectives of this study were to determine the ammonia volatilization after soil application of pig slurry in soil surface, at different times of the year and hour of application. The pig slurry was spread over the soil surface in February, May, October and December. In February and December the ammonia volatilization was also evaluated for application at 10:00 AM and 6:00 PM. The rates tested were 0, 20, 40 and 80m³ ha-1 and the determination of ammonia loss were made at 3, 6, 12, 24, 30, 36, 42, 48, 60, 72, 96, 120, and 144 hours after the slurry application, adding up to six days of loss evaluation. Minimum ammonia volatilization was achieved with small amount of pig slurry application. The largest losses peaks were observed in the few hours following application indicating that, whenever possible, its soil incorporation would be an option to decrease N loss. The application time was not a consistent solution to the ammonia volatilization problem.

A volatilização de amônia é umas das principais formas de perdas de nitrogênio, especialmente com a aplicação de dejetos, devido a sua distribuição a lanço, em superfície. Este trabalho teve por objetivo determinar as perdas de N por volatilização de amônia em função de doses e horários de aplicação de dejeto líquido de suínos. O trabalho foi conduzido a campo em fevereiro, maio, outubro e dezembro de 2001, sendo que, em fevereiro e dezembro, aplicou-se o dejeto em dois horários (10 e 18h). As doses testadas foram 0, 20, 40 e 80m³ ha-1 e as determinações das perdas de amônia foram feitas às 3, 6, 12, 24, 30, 36, 42, 48, 60, 72, 96, 120, e 144 horas após a aplicação do dejeto, totalizando um período de avaliação de seis dias. O uso de menores doses de dejeto líquido de suínos minimizou as perdas de N por volatilização de amônia. Os picos de perda ocorreram nas primeiras horas após a aplicação indicando que, quando possível, a sua incorporação seria uma alternativa à diminuição nas perdas de N por volatilização de amônia. O horário de aplicação do dejeto não afetou de maneira consistente as perdas de N por volatilização de amônia.