Water consumption and water use efficiency of 'Biquinho' pepper in hydroponic cultivation with brackish water / Consumo hídrico e eficiência do uso da água da pimenta 'Biquinho' em cultivo hidropônico com água salobra

The knowledge of water consumption and the efficiency of water use by crops is extremely important in the elaboration of agronomic and hydraulic projects of hydroponic systems. Thus, the present study determined the water consumption and water use efficiency of 'Biquinho' pepper cultivated in the hydroponic system using seven levels of electrical conductivity of the nutrient solution (ECsol) of 2.70, 3.64, 4.58, 5.28, 6.09, 6.90, and 7.77 dS m-1 and six replicates in randomized blocks. The hydroponic system used was the Nutrient Film Technique (NFT). The water consumption per plant was determined at an interval of ten days in the crop cycle (120 days after transplanting). The maximum mean daily water consumption was equal to 5.88 L plant-1 during the period 111-120 DAT, for ECsol of 4.58 dS m-1. The maximum water consumption for the crop cycle (120 DAT) was 275.66 L per plant for an estimated ECsol = 4.11 dS m-1. The highest water use efficiency (WUE), based on the total production of fruit fresh mass (ripe and unripe fruits) of 'Biquinho' pepper was 10.84 kg m-3 up to an estimated ECsol of 5.18 dS m-1, with an exponential reduction thereafter. The salinity of the nutrient solution, biomass production, and evapotranspiration are factors that influence the most water consumption of 'Biquinho' pepper.

O conhecimento do consumo hídrico e eficiência do uso da água pelas culturas são extremamente importantes para o dimensionamento de sistemas agronômicos e projeto hidráulico dos sistemas hidropônicos. Neste contexto, o presente estudo determinou o consumo de água e a eficiência do uso da água da pimenta 'Biquinho' cultivada no sistema hidropônico utilizando sete níveis de condutividade elétrica da solução nutritiva (CEsol) de 2,70, 3,64, 4,58, 5,28, 6,09, 6,90 e 7,77 dS m-1 e seis repetições em blocos casualizados. O sistema hidropônico utilizado foi a técnica do fluxo laminar de nutrientes. O consumo hídrico por planta foi determinado em um intervalo de dez dias no ciclo da cultura (120 dias após o transplantio). O consumo hídrico médio diário máximo foi igual a 5,88 L planta-1 no período de 111-120 DAT, para a CEsol de 4,58 dS m-1. O consumo máximo de água para o ciclo da cultura (120 DAT) foi de 275,66 L por planta para uma estimada CEsol = 4,11 dS m-1. A maior eficiência do uso da água (EUA) observada foi de 10,84 kg m-3 (frutos maduros e não maduros) até ao CEsol estimada de 5,18 dS m-1, com posterior redução exponencial. A salinidade da solução nutritiva, a produção de biomassa e a evapotranspiração são fatores que mais influenciam o consumo de água da pimenta 'Biquinho'.

Hydrogen peroxide and saline nutrient solution in hydroponic zucchini culture / Peróxido de hidrogênio e solução nutritiva salina no cultivo hidropônico de abobrinha italiana

Saline water has been used in irrigation due to the limited availability of fresh water, especially in arid and semi-arid regions. However, the use of this type of water can affect crop growth and development. Studies have tested the use of chemical conditioners to minimize the negative effects of salinity on plants. In this scenario, the present study examined the role of hydrogen peroxide in mitigating the negative effects of salt stress on zucchini plants grown in a hydroponic system. The study was carried out in a greenhouse in Pombal - PB, Brazil. The NFT (nutrient film technique) hydroponic system was employed. A randomized complete experimental design was set up with a 4 × 4 factorial arrangement consisting of four levels of electrical conductivity in the nutrient solution (ECns: 2.1 [control], 3.6, 5.1, and 6.6 dS m-1) and four concentrations of hydrogen peroxide (H2O2: 0, 20, 40, and 60 µM), in three replicates. Foliar spraying with H2O2 at 60 and 40 µM associated with the nutrient solution of 2.1 dS m-1 increased stem diameter and root length, respectively, at 47 days after transplanting. However, at ECns higher than 2.1 dS m-1, the application of H2O2 at the concentrations of 60 and 40 µM intensified salt stress, reducing stem diameter and root length. Nutrient solution salinity levels above 2.1 dS m-1 reduce photosynthetic pigments; the number of leaves; leaf area; the length of the main branch; and the dry biomass of stems, leaves, and roots of zucchini plants. Chlorophyll b and carotenoid contents are the variables most sensitive to changes in salinity levels.(AU)

A água salina vem sendo utilizada na irrigação devido à disponibilidade limitada de água doce, principalmente em regiões áridas e semiáridas. No entanto, o uso deste tipo de água pode afetar o crescimento e desenvolvimento das culturas. Alguns estudos têm testado o uso de condicionadores químicos a fim de minimizar os efeitos negativos provocados pela salinidade nas plantas. Nesse contexto, este estudo teve como objetivo avaliar o papel do peróxido de hidrogênio como mitigador dos efeitos negativos do estresse salino em plantas de abobrinha italiana cultivadas em sistema hidropônico. O trabalho foi conduzido em casa de vegetação, em Pombal ­ PB. O sistema de cultivo utilizado foi o hidropônico tipo NFT - Técnica de Fluxo Laminar de Nutriente. O delineamento experimental foi inteiramente casualizados, em esquema fatorial 4 × 4, sendo quatro níveis de condutividade elétrica da solução nutritiva - CEsn (2,1 (controle); 3,6; 5,1 e 6,6 dS m-1), e quatro concentrações de peróxido de hidrogênio ­ H2O2 (0; 20; 40 e 60 µM), com 3 repetições. A pulverização foliar de H2O2 na concentração de 60 e 40 µM associada a solução nutritiva com condutividade elétrica de 2,1 dS m-1 promoveu aumento no diâmetro do caule e comprimento da raiz, respectivamente, aos 47 dias após o transplantio. Contudo, em soluções nutritivas com condutividade elétrica superior a 2,1 dS m-1 a aplicação de H2O2 em concentrações de 60 e 40 µM intensificou o efeito do estresse salino, reduzindo o diâmetro de caule e o comprimento das raízes, respectivamente. A salinidade da solução nutritiva acima de 2,1 dS m-1 reduziu os pigmentos fotossintéticos, o número de folhas, área foliar, o comprimento do ramo principal, fitomassa seca do caule, de folhas e de raiz da abobrinha italiana, sendo os teores de clorofila b e carotenoides as variáveis mais sensíveis.(AU)

Physiological responses of watercress to brackish waters and different nutrient solution circulation times / Respostas fisiológicas de agrião com águas salobras e diferentes tempos de circulação da solução nutritiva

Water scarcity and the use of brackish water are the main challenges for agricultural development. In view of this, the present study proposes to examine physiological responses of the broadleaf-cress crop in an NFT hydroponics system according to the use of brackish water and nutrient solution circulation times. The treatments were distributed in a randomized block design with five water salinity levels (ECw: 0.6, 1.6, 2.6, 3.6 and 4.6 dS m-1) and two nutrient solution circulation times (T1 = 10 min and T2 = 15 min), totaling 10 treatments with four replicates, which resulted in 40 experimental plots. The following variables were analyzed: net photosynthetic rate, stomatal conductance, transpiration, leaf proline content, shoot moisture content, stem diameter and root length. The maximum observed photosynthetic rates were 20.9 mmol m-2 s-1 (T1) and 20.0 mmol m-2 s-1 (T2). Maximum stomatal conductance was 0.44 mol m-2 s-1, which decreased by 63.4% at the highest salinity level. The increasing ECw levels in both growing cycles evaluated reduced gas exchanges, stem diameter and root length. The nutrient solution circulation time of 15 min provided the most satisfactory results for the analyzed variables.

A escassez hídrica e o uso de água salobras são os principais desafios para o desenvolvimento agrícola. Diante disto o objetivo deste trabalho foi avaliar respostas fisiológicas da cultura do agrião d’ água de folhas larga em sistema hidropônico NFT em função do uso de águas salobras e tempos de circulação da solução nutritiva. Os tratamentos foram distribuídos em delineamento em blocos casualizados, com cinco níveis de salinidade da água (CEa: 0,6; 1,6; 2,6; 3,6 e 4,6 dS m-1) e dois tempos de circulação da solução nutritiva, (T1 =10 e T2=15 min), totalizando 10 tratamentos com 4 repetições, resultando em 40 parcelas experimentais. As variáveis analisadas foram: taxa de fotossíntese líquida, condutância estomática, transpiração, teor foliar de prolina, teor de umidade da parte aérea das plantas, diâmetro doc aule e comprimento das raízes. A máxima fotossíntese observada foi de 20,9 mmol m-2 s-1 (T1) e 20,0mmol m-2 s-1 (T2), para a condutância estomática foi 0,44 mol m-2s-1 provocando decréscimo 63,4%. O aumento dos níveis de CEa, em ambos os ciclos de cultivo avaliados, reduziram os valores de trocas gasosas, diâmetro do caule e comprimento da raiz. O tempo de 15 min promoveu os resultados mais satisfatórios para as variáveis analisadas.

Different tray cell volumes for lettuce grown in conventional and hydroponic system / Diferentes volumes de célula da bandeja para alface cultivada em sistema convencional e hidropônico

Nowadays, an important economic movement is involved in the improvement of polyethylene trays for the production of seedlings, being developed with different volumes, numbers and cell formats in an each culture-specific manner. The objective of the present study was to evaluate the performance of curly lettuce originated from seedlings from trays with different volumes, through the comparison between conventional and hydroponic-NFT cultivation. Five volumes of trays (10, 20, 30, 40 and 50 cm³ of cell-1) were tested in conventional and hydroponic cultivation, from February to March 2016. For the purpose of comparison, the plants were evaluated through the characteristics of height, circumference, stem diameter, number of leaves, fresh shoot mass and productivity. The use of volumes greater than 10 cm³ showed higher precocity in both cultivation systems, with hydroponic cultivation being more precocious and productive when compared to conventional cultivation.(AU)

Atualmente, um importante movimento econômico está envolvido na aprimoração das bandejas de polietileno para a produção de mudas, sendo desenvolvido com diferentes volumes, números e formatos de células de forma específica para cada cultura. O objetivo do presente estudo foi avaliar o desempenho de alface crespa, oriunda de mudas de bandejas com diferentes volumes, através da comparação entre cultivo convencional e hidropônico-NFT. Cinco volumes de bandejas (10, 20, 30, 40 e 50 cm³ de célula-1) foram testados em cultivo convencional e hidropônico, no período de fevereiro a março de 2016. Para fins de comparação, as plantas foram avaliadas através das características de altura, circunferência, diâmetro do caule, número de folhas, massa fresca da parte aérea e produtividade. O uso de volumes superiores a 10 cm³ apresentou maior precocidade em ambos os sistemas de cultivo, sendo o cultivo hidropônico mais precoce e produtivo quando comparado ao cultivo convencional.(AU)

Physiological responses of watercress to brackish waters and different nutrient solution circulation times / Respostas fisiológicas de agrião com águas salobras e diferentes tempos de circulação da solução nutritiva

Water scarcity and the use of brackish water are the main challenges for agricultural development. In view of this, the present study proposes to examine physiological responses of the broadleaf-cress crop in an NFT hydroponics system according to the use of brackish water and nutrient solution circulation times. The treatments were distributed in a randomized block design with five water salinity levels (ECw: 0.6, 1.6, 2.6, 3.6 and 4.6 dS m-1) and two nutrient solution circulation times (T1 = 10 min and T2 = 15 min), totaling 10 treatments with four replicates, which resulted in 40 experimental plots. The following variables were analyzed: net photosynthetic rate, stomatal conductance, transpiration, leaf proline content, shoot moisture content, stem diameter and root length. The maximum observed photosynthetic rates were 20.9 mmol m-2 s-1 (T1) and 20.0 mmol m-2 s-1 (T2). Maximum stomatal conductance was 0.44 mol m-2 s-1, which decreased by 63.4% at the highest salinity level. The increasing ECw levels in both growing cycles evaluated reduced gas exchanges, stem diameter and root length. The nutrient solution circulation time of 15 min provided the most satisfactory results for the analyzed variables.(AU)

A escassez hídrica e o uso de água salobras são os principais desafios para o desenvolvimento agrícola. Diante disto o objetivo deste trabalho foi avaliar respostas fisiológicas da cultura do agrião d água de folhas larga em sistema hidropônico NFT em função do uso de águas salobras e tempos de circulação da solução nutritiva. Os tratamentos foram distribuídos em delineamento em blocos casualizados, com cinco níveis de salinidade da água (CEa: 0,6; 1,6; 2,6; 3,6 e 4,6 dS m-1) e dois tempos de circulação da solução nutritiva, (T1 =10 e T2=15 min), totalizando 10 tratamentos com 4 repetições, resultando em 40 parcelas experimentais. As variáveis analisadas foram: taxa de fotossíntese líquida, condutância estomática, transpiração, teor foliar de prolina, teor de umidade da parte aérea das plantas, diâmetro doc aule e comprimento das raízes. A máxima fotossíntese observada foi de 20,9 mmol m-2 s-1 (T1) e 20,0mmol m-2 s-1 (T2), para a condutância estomática foi 0,44 mol m-2s-1 provocando decréscimo 63,4%. O aumento dos níveis de CEa, em ambos os ciclos de cultivo avaliados, reduziram os valores de trocas gasosas, diâmetro do caule e comprimento da raiz. O tempo de 15 min promoveu os resultados mais satisfatórios para as variáveis analisadas.(AU)

Production of lettuce with brackish water in NFT hydroponic system / Produção de alface em sistema hidropônico NFT com águas salobras

Groundwater reserves in the semi-arid regions, which are mostly brackish, could be used to meet local water demands. Hydroponic cultivation is an alternative of rational use of water. Thus, the objective of this work was to evaluate the technical feasibility of using brackish groundwater in the semi-arid region of Bahia and Recôncavo of Bahia for hydroponic production of curly lettuce cv. ‘Verônica and purple lettuce cv. ‘Quatro Estações. The experiment was conducted in a greenhouse in the city of Cruz das Almas, Bahia State, in a randomized block experimental design, composed of seven treatments [T1- public-supply water; T2- water from the well of UFRB; T3- reject water from the well of Cruz das Almas; T4- water from the well of Sapeaçu; T5- reject water from the well of Sapeaçu; T6- reject water from the well of Conceição do Coité and T7- artificially salinated water (NaCl)] and six replicates in an experimental hydroponic structure using the nutrient film technique (NFT). The following variables were analyzed: number of leaves, shoot fresh matter, shoot length, root length, shoot dry matter, and root dry matter. Relative shoot dry matter production in curly lettuce increased by 1, 5, and 2% in the treatments T2, T3, and T4, respectively, whereas in purple lettuce, the increments were 10, 1, and 20%, respectively, for the same treatments. The use of brackish groundwater from the deep tubular wells of the Federal University of Recôncavo da Bahia and Sapeaçu and desalination reject water from the tubular well of Cruz das Almas proved to be technically feasible for hydroponic lettuce production. (AU)

As reservas hídricas subterrâneas existentes na região semiárida, na maioria salobras, poderiam ser utilizadas quando disponíveis para atender a demanda hídrica local. O cultivo hidropônico é uma alternativa de exploração racional de água. Com isso, o objetivo do trabalho foi avaliar a viabilidade técnica da utilização de águas subterrâneas salobras do Semiárido e do Recôncavo Baiano na produção hidropônica de alface crespa cv. Verônica e alface lisa repolhuda roxa cv. Quatro Estações. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, no Município de Cruz das Almas, Bahia, em delineamento experimental em blocos aleatorizados, composto por sete tratamentos [T1 - água de abastecimento;T2 - água do poço da UFRB; T3 - rejeito do poço do Município de Cruz das Almas; T4 - água do poço do Município de Sapeaçu; T5 - rejeito do poço de Sapeaçu; T6- rejeito do poço do Município de Conceição do Coité e T7 - água salinizada artificialmente (NaCl)], com 6 repetições, em estrutura hidropônica experimental com a técnica do fluxo laminar de nutrientes (NFT). Foram analisadas as seguintes variáveis: número de folhas, massa de matéria fresca da parte aérea, comprimento da parte aérea, comprimento da raiz, massa de matéria seca da parte aérea e da raiz. A produção relativa da massa de matéria seca da parte aérea da alface crespa teve incremento nos tratamentos T2, T3 e T4 de 1, 5 e 2%, respectivamente. Na produção relativa da alface roxa ocorreu incremento de 10, 1 e 20%, respectivamente, para os mesmos tratamentos. A utilização de águas subterrâneas salobras exploradas dos poços tubulares profundos da UFRB, de Sapeaçu e o rejeito da dessalinização do poço de Cruz das Almas no Recôncavo Baiano, mostrou-se viável tecnicamente para produção de alface.(AU)

Hydroponic cultivation of Oncidium baueri / Cultivo hidropônico de Oncidium baueri

In Brazil, orchid cultivation has been increasing steadily over the last few years and contributing significantly to the economy. It has been reported that several vegetable crops and ornamentals have been successfully grown by soilless cultivation. The orchid Oncidium baueri Lindl. is grown on pot substrates. Nevertheless, hydroponics is an excellent alternative, especially for the production of cut flowers and bare root plants. The objective of this study was to evaluate the development of Oncidium baueri on two soilless systems: (a) pots containing Amafibra® coconut fiber, carbonized rice husk, and pine bark (1:1:1) irrigated with nutrient solution every 15 d; and (b) a nutrient film technique (NFT) hydroponic system irrigated with nutrient solution daily. Shoot height, pseudobulb diameter, and number of sprouts were evaluated monthly. The number of flowering plants, number of flowers, dry mass of shoots, and dry mass of roots were evaluated 11 months after onset of experiment. The pot cultivation system yielded more flowers and higher values for all vegetative parameters than the NFT hydroponic system.

No Brasil, o cultivo de orquídeas vem crescendo continuamente ao longo dos últimos anos, contribuindo de forma significativa na economia do país. O cultivo sem solo tem sido relatado com sucesso para diversas espécies hortícolas. Para a orquídea Oncidium baueri Lindl., além do uso de substratos em vaso, a hidroponia pode representar uma alternativa interessante. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o desenvolvimento de Oncidium baueri em dois sistemas de cultivo sem solo: em vasos contendo fibra de coco Amafibra®+casca de arroz carbonizada+casca de pinus (1:1:1) e irrigadas com solução nutritiva a cada quinze dias e irrigadas diariamente com solução nutritiva em sistema hidropônico do tipo NFT. O delineamento experimental foi em blocos completos casualizados, com seis repetições, sendo cada parcela composta por seis plantas. Foram avaliados mensalmente a altura de parte aérea, o diâmetro do pseudobulbo, o número de brotações e, após 11 meses, o número de plantas florescidas e de flores emitidas por planta, a massa seca da parte aérea e das raízes. O sistema de cultivo em vaso contendo substrato propiciou o florescimento das plantas ao final do experimento e os melhores resultados para todas as variáveis vegetativas avaliadas, propiciando maior crescimento e desenvolvimento de Oncidium baueri do que o cultivo hidropônico do tipo NFT.

Hydroponic cultivation of Oncidium baueri / Cultivo hidropônico de Oncidium baueri

In Brazil, orchid cultivation has been increasing steadily over the last few years and contributing significantly to the economy. It has been reported that several vegetable crops and ornamentals have been successfully grown by soilless cultivation. The orchid Oncidium baueri Lindl. is grown on pot substrates. Nevertheless, hydroponics is an excellent alternative, especially for the production of cut flowers and bare root plants. The objective of this study was to evaluate the development of Oncidium baueri on two soilless systems: (a) pots containing Amafibra® coconut fiber, carbonized rice husk, and pine bark (1:1:1) irrigated with nutrient solution every 15 d; and (b) a nutrient film technique (NFT) hydroponic system irrigated with nutrient solution daily. Shoot height, pseudobulb diameter, and number of sprouts were evaluated monthly. The number of flowering plants, number of flowers, dry mass of shoots, and dry mass of roots were evaluated 11 months after onset of experiment. The pot cultivation system yielded more flowers and higher values for all vegetative parameters than the NFT hydroponic system.(AU)

No Brasil, o cultivo de orquídeas vem crescendo continuamente ao longo dos últimos anos, contribuindo de forma significativa na economia do país. O cultivo sem solo tem sido relatado com sucesso para diversas espécies hortícolas. Para a orquídea Oncidium baueri Lindl., além do uso de substratos em vaso, a hidroponia pode representar uma alternativa interessante. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o desenvolvimento de Oncidium baueri em dois sistemas de cultivo sem solo: em vasos contendo fibra de coco Amafibra®+casca de arroz carbonizada+casca de pinus (1:1:1) e irrigadas com solução nutritiva a cada quinze dias e irrigadas diariamente com solução nutritiva em sistema hidropônico do tipo NFT. O delineamento experimental foi em blocos completos casualizados, com seis repetições, sendo cada parcela composta por seis plantas. Foram avaliados mensalmente a altura de parte aérea, o diâmetro do pseudobulbo, o número de brotações e, após 11 meses, o número de plantas florescidas e de flores emitidas por planta, a massa seca da parte aérea e das raízes. O sistema de cultivo em vaso contendo substrato propiciou o florescimento das plantas ao final do experimento e os melhores resultados para todas as variáveis vegetativas avaliadas, propiciando maior crescimento e desenvolvimento de Oncidium baueri do que o cultivo hidropônico do tipo NFT.(AU)

Rendimento e acúmulo de nitrato em alface hidropônica sob proporções de nitrato e amônio / Yield and nitrate accumulation in lettuce hydroponic in different nitrate and ammonium ratios

O alto teor de nitrato em hortaliças é considerado um risco à saúde humana, principalmente naquelas cujo consumo é feito in natura, como é o caso da alface. Objetivando reduzir o teor de nitrato nas folhas de alface hidropônica através da adição de nitrogênio na forma de amônio na solução nutritiva, desenvolveu-se um experimento em casa-de-vegetação, pertencente ao Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM/RS), durante o período de 13 de novembro a 30 de dezembro. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em esquema de parcelas subdivididas com quatro repetições, constando as parcelas de quatro proporções de NO3-:NH4+ na solução nutritiva (100:0-testemunha; 90:10; 80:20 e 70:30) e as subparcelas de três cultivares de alface (Regina, Mimosa e Verônica). Não houve interação entre cultivares e proporções de NO3-:NH4+ para nenhuma das variáveis avaliadas. A cultivar Regina apresentou maior número de folhas por planta e maior acúmulo de nitrato. A proporção 90:10 de NO3-:NH4+ proporcionou maior produção de massa fresca, maior número de folhas, reduzindo cerca de 20% o acúmulo de nitrato em relação ao obtido com a proporção 100:0. A proporção 80:20 manteve alto o rendimento e reduziu em 27% o acúmulo de nitrato, todavia a proporção 70:30 reduziu cerca de 36% o rendimento. Portanto, concentrações de amônio acima de 20% do nitrogênio [...]

The high nitrate content in vegetables is considered a risk to the human health, mainly in those whose consumption is in natura, as in lettuce. With the objective of minimizing the nitrate content in hydroponic lettuce, a green-house experiment was carried out at the Crop Production Department, Federal University of Santa Maria (UFSM/RS), Brazil, from November 13th to December 30th. The experimental design was completely randomized in a split-plot with four replications, with the plots of four proportions of NO3-: NH4- in the nutrient solution (100:0-control, 90:10, 80:20 and 70:30) and subplots of three lettuce cultivars (Regina, Mimosa and Verônica). There was no interaction between lettuce cultivars and proportions of NO3-:NH4+for any of the variables evaluated. The cultivar Regina presented the largest number of leaves per plant and higher nitrate accumulation. The ratio 90:10 of NO3-:NH4+provided higher yield of fresh mass, more leaves, reducing about 20% of the nitrate accumulation in relation to that obtained from the proportion 100:0. The proportion 80:20 maintained the yield high and reduced about 27% of the nitrate accumulation, however the proportion 70:30 reduced about 36% of the yield. Therefore, ammonium concentrations above 20% of the total nitrogen in the nutrient solution reduce the yield and harm the visual quality of lettuce plants and the use of 10% of ammonium increase the yield and reduces significantly the nitrate content.

Rendimento e acúmulo de nitrato em alface hidropônica sob proporções de nitrato e amônio / Yield and nitrate accumulation in lettuce hydroponic in different nitrate and ammonium ratios

O alto teor de nitrato em hortaliças é considerado um risco à saúde humana, principalmente naquelas cujo consumo é feito in natura, como é o caso da alface. Objetivando reduzir o teor de nitrato nas folhas de alface hidropônica através da adição de nitrogênio na forma de amônio na solução nutritiva, desenvolveu-se um experimento em casa-de-vegetação, pertencente ao Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM/RS), durante o período de 13 de novembro a 30 de dezembro. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em esquema de parcelas subdivididas com quatro repetições, constando as parcelas de quatro proporções de NO3-:NH4+ na solução nutritiva (100:0-testemunha; 90:10; 80:20 e 70:30) e as subparcelas de três cultivares de alface (Regina, Mimosa e Verônica). Não houve interação entre cultivares e proporções de NO3-:NH4+ para nenhuma das variáveis avaliadas. A cultivar Regina apresentou maior número de folhas por planta e maior acúmulo de nitrato. A proporção 90:10 de NO3-:NH4+ proporcionou maior produção de massa fresca, maior número de folhas, reduzindo cerca de 20% o acúmulo de nitrato em relação ao obtido com a proporção 100:0. A proporção 80:20 manteve alto o rendimento e reduziu em 27% o acúmulo de nitrato, todavia a proporção 70:30 reduziu cerca de 36% o rendimento. Portanto, concentrações de amônio acima de 20% do nitrogênio [...](AU)

The high nitrate content in vegetables is considered a risk to the human health, mainly in those whose consumption is in natura, as in lettuce. With the objective of minimizing the nitrate content in hydroponic lettuce, a green-house experiment was carried out at the Crop Production Department, Federal University of Santa Maria (UFSM/RS), Brazil, from November 13th to December 30th. The experimental design was completely randomized in a split-plot with four replications, with the plots of four proportions of NO3-: NH4- in the nutrient solution (100:0-control, 90:10, 80:20 and 70:30) and subplots of three lettuce cultivars (Regina, Mimosa and Verônica). There was no interaction between lettuce cultivars and proportions of NO3-:NH4+for any of the variables evaluated. The cultivar Regina presented the largest number of leaves per plant and higher nitrate accumulation. The ratio 90:10 of NO3-:NH4+provided higher yield of fresh mass, more leaves, reducing about 20% of the nitrate accumulation in relation to that obtained from the proportion 100:0. The proportion 80:20 maintained the yield high and reduced about 27% of the nitrate accumulation, however the proportion 70:30 reduced about 36% of the yield. Therefore, ammonium concentrations above 20% of the total nitrogen in the nutrient solution reduce the yield and harm the visual quality of lettuce plants and the use of 10% of ammonium increase the yield and reduces significantly the nitrate content.(AU)

Respostas produtivas de cultivares de rúcula em sistema hidropônico / Evaluation of different arugula cultivars in hydroponic growth

Two independent experiments were carried out with four arugula cultivars aiming to evaluate development and productivity in hydroponic growth with the nutrient solution Umuagril. The experiments were conducted a small farm between Campo Mourão and Farol, Paraná state, from March to May, 2014. The Nutrient film technique was used. The experimental design was complete randomized blocks with six replications. Each experimental unit consisted of five plants in a total of 30 plants per treatment. Treatments were: T1: Cultivated; T2: Donatella; T3: Broad Leaf and T4: Selecta. Sowing was performed on March, 12th and April, 11th respectively. Plants remained 35 days in situ until harvest, which was carried out on May, 02nd and 26th. Number of leaves, leaf average length, root fresh matter, shoot fresh matter, and total fresh matter were observed. For both experiments, the cultivar Donatella was considered better mainly due to its genetic characteristics. The shorter the period of transplanting, the greater its growth and development recovery.

Foram conduzidos dois experimentos independentes com quatro cultivares de rúcula, visando avaliar o seu desenvolvimento e produtividade em cultivo hidropônico na solução nutritiva Umuagril. Os experimentos foram conduzidos no Município de Campo Mourão e Farol, PR, no período de março a maio de 2014, em sistema NFT (Nutrient Film Technique). O delineamento foi o inteiramente casualizados com seis repetições, sendo cada unidade experimental formada por cinco plantas, totalizando-se 30 plantas por tratamento. Os tratamentos foram: T1: Cultivada; T2: Donatella; T3: Folha Larga e T4: Selecta. As semeaduras foram realizadas no dia 12 de março e 11 de abril respectivamente, e no dia 02 e 26 de maio realizou-se a colheita, sendo que, as plantas permaneceram 35 dias no local definitivo, até efetuar-se a colheita. As varáveis analisadas foram: número de folhas, comprimento médio das folhas, massa fresca da raiz, massa fresca da parte aérea e massa fresca total. Em ambos os experimentos a cultivar Donatella apresentou superioridade sobre as demais, fato atribuído principalmente às características genéticas da mesma. Quanto menor o período de realização do transplantio maior será sua retomada de crescimento e desenvolvimento.

Respostas produtivas de cultivares de rúcula em sistema hidropônico / Evaluation of different arugula cultivars in hydroponic growth

Two independent experiments were carried out with four arugula cultivars aiming to evaluate development and productivity in hydroponic growth with the nutrient solution Umuagril. The experiments were conducted a small farm between Campo Mourão and Farol, Paraná state, from March to May, 2014. The Nutrient film technique was used. The experimental design was complete randomized blocks with six replications. Each experimental unit consisted of five plants in a total of 30 plants per treatment. Treatments were: T1: Cultivated; T2: Donatella; T3: Broad Leaf and T4: Selecta. Sowing was performed on March, 12th and April, 11th respectively. Plants remained 35 days in situ until harvest, which was carried out on May, 02nd and 26th. Number of leaves, leaf average length, root fresh matter, shoot fresh matter, and total fresh matter were observed. For both experiments, the cultivar Donatella was considered better mainly due to its genetic characteristics. The shorter the period of transplanting, the greater its growth and development recovery.(AU)

Foram conduzidos dois experimentos independentes com quatro cultivares de rúcula, visando avaliar o seu desenvolvimento e produtividade em cultivo hidropônico na solução nutritiva Umuagril. Os experimentos foram conduzidos no Município de Campo Mourão e Farol, PR, no período de março a maio de 2014, em sistema NFT (Nutrient Film Technique). O delineamento foi o inteiramente casualizados com seis repetições, sendo cada unidade experimental formada por cinco plantas, totalizando-se 30 plantas por tratamento. Os tratamentos foram: T1: Cultivada; T2: Donatella; T3: Folha Larga e T4: Selecta. As semeaduras foram realizadas no dia 12 de março e 11 de abril respectivamente, e no dia 02 e 26 de maio realizou-se a colheita, sendo que, as plantas permaneceram 35 dias no local definitivo, até efetuar-se a colheita. As varáveis analisadas foram: número de folhas, comprimento médio das folhas, massa fresca da raiz, massa fresca da parte aérea e massa fresca total. Em ambos os experimentos a cultivar Donatella apresentou superioridade sobre as demais, fato atribuído principalmente às características genéticas da mesma. Quanto menor o período de realização do transplantio maior será sua retomada de crescimento e desenvolvimento.(AU)

Avaliação econômica do cultivo da halófita Sarcocornia ambigua em sistema hidropônico

Este estudo teve como objetivo analisar a viabilidade econômica de um modelo de produção hidropônico da halófita Sarcocornia ambigua utilizando a tecnologia NFT (Nutrient Film Technique). Para o dimensionamento deste modelo, os índices fitotécnicos utilizados foram extraídos da literatura e para identificar a demanda consumidora da planta foi aplicado um questionário online em restaurantes de Florianópolis, Santa Catarina, Brasil. Com base nessas informações foram determinadas as dimensões físicas do modelo produtivo e a quantidade de planta a ser produzida. Indicadores de custos operacionais foram analisados com base na estrutura de custos operacionais e indicadores de viabilidade financeira Taxa Interna de Retorno Modificada (TIRM), Valor Presente Líquido Anualizado (VPLA) e o Retorno do Capital Investido (RCI), calculados com base em um fluxo de caixa com horizonte de 10 anos. O empreendimento hipotético proposto teve um investimento inicial de US$ 15.529,21, com o Custo Total de Produção (CTP) anual de US$ 20.294,76 (ano 1), US$ 20.525,01 (ano 2 ao 9) e US$ 20.364,27 (ano 10). A produção semanal foi de 35 kg-1, equivalente a 1.260 kg-1, 1.400 kg-1 e 1.120 kg-1, no primeiro ano, segundo ao nono ano e décimo ano, respectivamente. Com estas produções anuais, obteve-se o CTP de US$ 16,11 kg-1 US$ 14,66 e US$ 18,18, nos referidos anos. Para o preço de venda da planta de US$ 19,72 o kg-1, a TIRM, VPLA e RCI apresentaram 21%, US$ 3.738,41 e 3,5 anos, respectivamente. Conclui-se, portanto, que, o modelo de sistema de produção hidropônico de Sarcocornia ambigua proposto, apresenta viabilidade econômica.

This study had as objective to analyze the economic viability of a model of hydroponic production of halophyte Sarcocornia ambigua cultivated in technology NFT (Nutrient Film Technique). To design this model, it was necessary to calculate the phytotechnical indexes used in recent studies available in the literature and to identify the demand consumed of the plant, an online questionnaire was applied in restaurants in Florianopolis, Santa Catarina state, Brazil. Based on this information, the dimensions of the production model and the number of plants to be produced were displayed. Operating cost indicators analyzed based on the operating cost structure and financial viability indicators as Modified Internal Rate of Return (MIRR), Annualized Net Present Value (ANPV) and Return on Invested Capital (RIC) was calculated based on cash flow for a time horizon stipulated as 10 years. The proposed hypothetical venture had an initial investment of US$ 15,529.21, with Total Operation Cost (TOC) of US$ 20,294.76 (year 1), US$ 20,525.01 (year 2 to 9) and the US$ 20,364.27 (year 10). Production weekly was 35 kg-1, equivalent to 1,260 kg-1 to 1,400 kg-1 and 1,120 kg-1, in the first year, after the third and tenth years, respectively. With these advanced productions, the US$ 16,11 kg-1 US$ 14,66 e US$ 18,18 TOC. For the selling price of US$ 19.72 per kg-1 of plant, MIRR, ANPV and ROC presented 21%, US$ 3,738.41 and 3.5 years. Therefore, it was concluded that the Sarcocornia ambigua hydroponic production system, is economically viable.

TROCAS GASOSAS E FLUXO DE BIOMASSA DO CAPIM-TAMANI SOB DIFERENTES FREQUÊNCIAS E INTENSIDADES DE DESFOLHAÇÃO

Objetivou-se avaliar o fluxo de biomassa e as trocas gasosas do capim-tamani sob diferentes frequências e intensidades de desfolhação, num delineamento em blocos completos casualizados em arranjo fatorial 2 x 3, sendo duas frequências (FD = 85 e 95% de intercepção da radiação fotossinteticamente ativa - IRFA) e três intensidades de desfolhação (ID = 0,8; 1,3 e 1,8 de índice de área foliar residual - IAFr), com quatro repetições. O experimento foi conduzido em Fortaleza, Ceará (03°4547 S e 38°3123 O) no período de abril a agosto de 2019. As taxas de alongamento foliar e alongamento do colmo não foram afetadas pelas diferentes estratégias de manejo do pasto. A taxa de senescência foliar anterior não foi influenciada pelas FD, entretanto houve efeito sobre a menor ID (IAFr = 1,8) com valor médio de 1,21 cm perfilho-1 dia-1 . O número de folhas totais (NFT) apresentou interação entre as FD e ID. O filocrono e a densidade populacional de perfilhos (DPP) caracterizaram interações entre FD e ID. Para as variáveis: taxa de fotossíntese foliar (A), taxa de transpiração foliar(E), concentração de dióxido de carbono na folha (Ci) e condutância estomática (gs), não houve interação entre os níveis de frequência e intensidade de desfolhação, ou efeitos dos níveis intensidade de desfolhação, apenas diferiram entre as frequências de desfolhação. Não se constatou interação ou efeitos entre as FD e ID para as variáveis temperatura foliar (Tleaf), relação fotossíntese/transpiração (A/E), relação fotossíntese/condutância estomática (A/gs) e índice relativo de clorofila. O capim-tamani deve ser manejado com uma frequência de desfolhação de 85% da intercepção da radiação fotossinteticamente ativa, associado com IAF residual de 0,8 ou 1,3, ou com uma frequência de desfolhação de 95% da intercepção da radiação fotossinteticamente ativa, associado com IAF residual de 1,3.

The objective of this study was to evaluate the biomass flow and gas exchange of tamani grass under different frequencies and defoliation intensities, in a complete randomized block design in a 2 x 3 factorial arrangement, with two frequencies (FD = 85 and 95% interception of the photosynthetically active radiation - IRFA) and three defoliation intensities (ID = 0.8; 1.3 and 1.8 residual leaf area index - IAFr), with four replications. The experiment was carried out in Fortaleza, Ceará (03 ° 45'47 '' S and 38 ° 31'23 '' O) from April to August 2019. The rates of leaf elongation and stem elongation were not affected by the different pasture management strategies. The rate of anterior leaf senescence was not influenced by the FD, however there was an effect on the lower ID (IAFr = 1.8) with an average value of 1.21 cm tiller-1 day-1. The number of total leaves (NFT) showed an interaction between FD and ID. The phyllochron and tiller population density (DPP) characterized interactions between FD and ID. For the variables: leaf photosynthesis rate (A), leaf sweat rate (E), leaf carbon dioxide concentration (Ci) and stomatal conductance (gs), there was no interaction between the frequency and intensity of defoliation levels, or effects of defoliation intensity levels, only differed between defoliation frequencies. There was no interaction or effect between FD and ID for the variables leaf temperature (Tleaf), photosynthesis / transpiration ratio (A / E), photosynthesis / stomatal conductance ratio (A / gs) and relative chlorophyll index. Tamani grass should be handled with a defoliation frequency of 85% of the interception of photosynthetically active radiation, associated with a residual IAF of 0.8 or 1.3, or with a defoliation frequency of 95% of the interception of photosynthetically active radiation, associated with residual IAF of 1.3.

Pathway analyses in wheat genotypes under waterlogging stress / Análise de trilha em genótipos de trigo submetidos ao estresse por encharcamento

Indirect selection can be considered an interesting strategy for plant breeding, especially when an easily measurable/high heritability trait is highly correlated with a target trait which has a lower heritability in segregating populations. The objective of this study was to obtain estimates of phenotypic, genotypic and environmental correlations and to evaluate the partition of genotypic correlations in direct and indirect effects of agronomic variables on the GY variable, through the analysis of two cultivated environments in fifteen wheat segregating populations. The agronomic traits grain yield per plant (GY), number of grains per ear (NGE), grain weight per ear (GWE), thousand grain weight (TGW), number of fertile tillers (NFT), days from emergence to flowering (DEF), days from flowering to maturity (DFM), total development cycle (CYC), and percentage of lodging (LODG), were evaluated in F4 populations under two cropping systems (with and without flooding). In all populations, by means of simple correlations, the selection of more productive plants can be accomplished by indirect selection for NGE, GWE and NFT. Through path analysis, it was possible to identify an indirect effect on GY by NGE. Also, the effect of GWE, NFT, CYC and DEF on the correlation between other characters (NGE x GY, GY x WTG, DFM x GY, GY x CYC and GY x LODG), emphasizing that the NGE, GWE, NFT, DEF and CYC are the main characters to consider for increasing grain yield in wheat.(AU)

A seleção indireta pode ser considerada uma estratégia interessante para o melhoramento de plantas, especialmente quando um caráter de fácil mensuração ou de maior herdabilidade estiver altamente correlacionado com um caráter de interesse, que apresente menor herdabilidade em populações segregantes. Os objetivos deste trabalho consistiram em obter estimativas de coeficientes de correlação fenotípica, genotípica e ambientais e avaliar os desdobramentos das correlações genotípicas em efeitos diretos e indiretos de variáveis agronômicas sobre o rendimento de grãos por meio da análise de dois ambientes de cultivo em quinze populações segregantes de trigo. Os caracteres agronômicos rendimento de grãos por planta (RG), número de grãos por espiga (NGE), peso dos grãos por espiga (PGE), massa de mil grãos (MMG), número de afilhos férteis (NAF), dias da emergência ao florescimento (DEF), dias do florescimento à maturação (DFM), ciclo total de desenvolvimento (CICLO), e acamamento (ACAM), foram avaliados em quinze populações segregantes F4 de trigo sob dois sistemas de cultivo (com e sem encharcamento). Em todas as populações avaliadas, por meio das correlações simples, a seleção de plantas mais produtivas pode ser realizada pela seleção indireta sobre NGE, PGE e NAF. Mediante a análise de trilha foi possível identificar o efeito indireto do caráter NGE sobre RG. Assim como o efeito do PGE, do NAF, do DEF e de CICLO como causadores da formação da correlação entre outros caracteres (NGE x RG, MMG x RG, de DFM x RG, de CICLO x RG e de ACAM x RG), enfatizando que o NGE, o PGE, o NAF, o DEF e que o CICLO são os principais caracteres a serem considerados para aumentar a produtividade de grãos em trigo.(AU)

A INFLUÊNCIA DA AQUAPONIA NO DESEMPENHO REPRODUTIVO E ZOOTÉCNICO DE Macrobrachium amazonicum

O Macrobrachium amazonicum é o principal camarão explorado comercialmente partir da pesca artesanal nas regiões Norte e Nordeste. No entanto, na carcinicultura o aporte alimentar é bastante elevado, podendo deteriorar a qualidade da água e do solo, ocasionando muitas vezes uma baixa produtividade do cultivo. Portanto, o objetivo desse trabalho foi analisar a influência da aquaponia no desempenho reprodutivo e zootécnico de M. amazonicum. Os animais foram coletados,pesados e medidos. Após esses procedimentos 45 animais foram estocados em três aquários de 30L sendo 10 fêmeas e 5 (cinco) machos em cada aquário, respeitando uma proporção de 2 fêmeas para 1 macho. Os aquários tinham biofiltro externo acoplado com um sistema NFT (Nutrient Film Technique) de aquaponia, com aeração e controle da temperatura. Todos os aquários tiveram controle de temperatura, e foram dotados de aeração constante e filtro biológico em um sistema de recirculação fechado acoplados com sistema de aquaponia com capacidade para três mudas. Os parâmetros da água foram monitorados e a troca parcial de água foram feitos diariamente. O experimento foi composto de três tratamentos: Controle - aquário acoplado com aquaponia e sem mudas; Tratamento 1 (T1) a aquaponia foi semeada com três mudas de manjericão; Tratamento 2 (T2) a aquaponia foi semeada com três mudas de agrião. Os animais foram alimentados diariamente. Machos e fêmeas foram submetidos a um ciclo claro-escuro de 12:12 h durante um período de 45 (quarenta e cinco) dias para cada repetição. Após se observar a primeira desova os machos foram retirados, as larvas foram contadas e as fêmeas medidas e pesadas para análise do desempenho reprodutivo e zootécnico. Foi observada diferença estatística significativa na concentração de amônia e na concentração de nitrito, mas não foi observada diferença estatística significativa na fertilidade e no desempenho zootécnico. A aquaponia diminuiu os compostos nitrogenados da água do cultivo e não influenciou no desempenho reprodutivo e zootécnico nos parâmetros analisados.

Macrobrachium amazonicum is the main shrimp commercially exploited from artisanal fishing in the North and Northeast. However, in shrimp farming the food intake is very high, which may deteriorate the quality of water and soil, often causing low productivity of the crop. Therefore, the objective of this work was to analyze the influence of aquaponics on reproductive and zootechnical performance of M. amazonicum. The animals were collected, weighed and measured. After these procedures 45 animals were stored in three 30L aquariums, 10 females and 5 (five) males in each aquarium, respecting a ratio of 2 females to 1 male. The aquariums had an external biofilter coupled with an NAP (Nutrient Film Technique) aquaponics system with aeration and temperature control. All aquariums had temperature control, and were equipped with constant aeration and biological filter in a closed recirculation system coupled with aquaponics system with capacity for three seedlings. Water parameters were monitored and partial water changes were made daily. The experiment consisted of three treatments: Control - Aquaponics coupled with no seedlings; Treatment 1 (T1) - aquaponics was sown with three basil seedlings; Treatment 2 (T2) - the aquaponics was sown with three watercress seedlings. The animals were fed daily. Males and females were subjected to a 12:12 h light-dark cycle over a period of 45 (forty-five) days for each repetition. After observing the first spawning the males were removed, the larvae were counted and the females measured and weighed for analysis of reproductive and zootechnical performance. A statistically significant difference was observed in ammonia concentration and nitrite concentration, but no statistically significant difference in fertility and zootechnical performance was observed. The aquaponics decreased the nitrogen compounds of the cultivation water and did not influence the reproductive and zootechnical performance in the analyzed parameters.

Phytodepuration of the effluents in a closed system of fish production

It was evaluated the feasibility of growing lettuce intercropped with Nile tilapia farming in a hydroponic system and the efficiency upon the improvement of the quality of the effluent. The experimental structure was composed of one module for fish production and other for plant production in the hydroponic system. It was used production technique NFT (Nutrient Film Technique), and the nutrient solution used was the effluent of fish farming. It was used a randomized block experimental design with four treatments and three replications, considering each repetition an 8-day cycle in hydroponics. The treatments were: 20; 40, 60 and 80 plants for the first, second, third and fourth treatments, respectively. Electrical conductivity, pH, temperature and dissolved oxygen did not change (P>0.05) in relation to the input effluent and they were not affected (P>0.05) by the number of plants. We observed a linear effect of number of plants on the parameters orthophosphate and nitrite, ie the higher the number the greater the removal of plants for these parameters in the water. The percentage of nitrogen in leaves and roots of lettuce was not influenced by the number of plants. There was a linear effect of the number of plants on the accumulation in lettuce leaves parameters dry matter, nitrogen and phosphorus. There was a linear effect of the number of plants on the accumulation of dry matter and phosphorus and quadratic effect on nitrogen accumulation in roots of lettuce.There is a technical feasibility of integrating the intensive Nile tilapia farming in a closed system of recirculating water in the production of hydroponic lettuce, with nutrients remotion such as nitrogen and phosphorus from the effluents and their incorporation in leaves and roots of lettuce.

Avaliou-se a viabilidade do consórcio entre a criação de tilápia do Nilo e alface, em sistema hidropônico, e a eficiência sobre a melhoria da qualidade do efluente. A estrutura experimental foi composta de um módulo de produção de peixes e outro para produção vegetal no sistema hidropônico. No sistema hidropônico, foi utilizada a técnica de produção NFT (Nutrient Film Technique), sendo a solução nutritiva utilizada os efluentes da piscicultura. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, com quatro tratamentos e três repetições, considerando cada repetição um ciclo de oito dias de hidroponia. Os tratamentos foram: 20; 40; 60 e 80 plantas, para o primeiro, segundo, terceiro e quarto tratamentos, respectivamente. O pH, a condutividade elétrica, a temperatura e o oxigênio dissolvido não se alteraram (P>0,05) em relação ao efluente de entrada e não foram afetados (P>0,05) pelo número de plantas. Observou-se efeito linear do número de plantas sobre os parâmetros nitrito e ortofosfato, ou seja, quanto maior o número de plantas maior a remoção desses parâmetros na água. A porcentagem de nitrogênio nas folhas e raízes da alface não foi influenciada pelo número de plantas. Houve efeito linear do número de plantas utilizadas sobre o acúmulo nas folhas de alface dos parâmetros matéria seca, nitrogênio e fósforo. Observou-se efeito linear do número de plantas utilizadas sobre o acúmulo de matéria seca e fósforo e efeito quadrático sobre o acúmulo de nitrogênio nas raízes de alface. Existe a viabilidade técnica de integrar a produção intensiva de tilápias em sistema fechado de recirculação de água com a produção de alfaces em hidroponia, ocorrendo a retirada de nutrientes como nitrogênio e fósforo dos efluentes e a incorporação destes nas folhas e raízes da alface.

Phytodepuration of the effluents in a closed system of fish production / Fitodepuração de efluentes em sistema fechado de produção de peixes

It was evaluated the feasibility of growing lettuce intercropped with Nile tilapia farming in a hydroponic system and the efficiency upon the improvement of the quality of the effluent. The experimental structure was composed of one module for fish production and other for plant production in the hydroponic system. It was used production technique NFT (Nutrient Film Technique), and the nutrient solution used was the effluent of fish farming. It was used a randomized block experimental design with four treatments and three replications, considering each repetition an 8-day cycle in hydroponics. The treatments were: 20; 40, 60 and 80 plants for the first, second, third and fourth treatments, respectively. Electrical conductivity, pH, temperature and dissolved oxygen did not change (P>0.05) in relation to the input effluent and they were not affected (P>0.05) by the number of plants. We observed a linear effect of number of plants on the parameters orthophosphate and nitrite, ie the higher the number the greater the removal of plants for these parameters in the water. The percentage of nitrogen in leaves and roots of lettuce was not influenced by the number of plants. There was a linear effect of the number of plants on the accumulation in lettuce leaves parameters dry matter, nitrogen and phosphorus. There was a linear effect of the number of plants on the accumulation of dry matter and phosphorus and quadratic effect on nitrogen accumulation in roots of lettuce.There is a technical feasibility of integrating the intensive Nile tilapia farming in a closed system of recirculating water in the production of hydroponic lettuce, with nutrients remotion such as nitrogen and phosphorus from the effluents and their incorporation in leaves and roots of lettuce.(AU)

Avaliou-se a viabilidade do consórcio entre a criação de tilápia do Nilo e alface, em sistema hidropônico, e a eficiência sobre a melhoria da qualidade do efluente. A estrutura experimental foi composta de um módulo de produção de peixes e outro para produção vegetal no sistema hidropônico. No sistema hidropônico, foi utilizada a técnica de produção NFT (Nutrient Film Technique), sendo a solução nutritiva utilizada os efluentes da piscicultura. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, com quatro tratamentos e três repetições, considerando cada repetição um ciclo de oito dias de hidroponia. Os tratamentos foram: 20; 40; 60 e 80 plantas, para o primeiro, segundo, terceiro e quarto tratamentos, respectivamente. O pH, a condutividade elétrica, a temperatura e o oxigênio dissolvido não se alteraram (P>0,05) em relação ao efluente de entrada e não foram afetados (P>0,05) pelo número de plantas. Observou-se efeito linear do número de plantas sobre os parâmetros nitrito e ortofosfato, ou seja, quanto maior o número de plantas maior a remoção desses parâmetros na água. A porcentagem de nitrogênio nas folhas e raízes da alface não foi influenciada pelo número de plantas. Houve efeito linear do número de plantas utilizadas sobre o acúmulo nas folhas de alface dos parâmetros matéria seca, nitrogênio e fósforo. Observou-se efeito linear do número de plantas utilizadas sobre o acúmulo de matéria seca e fósforo e efeito quadrático sobre o acúmulo de nitrogênio nas raízes de alface. Existe a viabilidade técnica de integrar a produção intensiva de tilápias em sistema fechado de recirculação de água com a produção de alfaces em hidroponia, ocorrendo a retirada de nutrientes como nitrogênio e fósforo dos efluentes e a incorporação destes nas folhas e raízes da alface.(AU)

Phytodepuration of the effluents in a closed system of fish production / Fitodepuração de efluentes em sistema fechado de produção de peixes

It was evaluated the feasibility of growing lettuce intercropped with Nile tilapia farming in a hydroponic system and the efficiency upon the improvement of the quality of the effluent. The experimental structure was composed of one module for fish production and other for plant production in the hydroponic system. It was used production technique NFT (Nutrient Film Technique), and the nutrient solution used was the effluent of fish farming. It was used a randomized block experimental design with four treatments and three replications, considering each repetition an 8-day cycle in hydroponics. The treatments were: 20; 40, 60 and 80 plants for the first, second, third and fourth treatments, respectively. Electrical conductivity, pH, temperature and dissolved oxygen did not change (P>0.05) in relation to the input effluent and they were not affected (P>0.05) by the number of plants. We observed a linear effect of number of plants on the parameters orthophosphate and nitrite, ie the higher the number the greater the removal of plants for these parameters in the water. The percentage of nitrogen in leaves and roots of lettuce was not influenced by the number of plants. There was a linear effect of the number of plants on the accumulation in lettuce leaves parameters dry matter, nitrogen and phosphorus. There was a linear effect of the number of plants on the accumulation of dry matter and phosphorus and quadratic effect on nitrogen accumulation in roots of lettuce.There is a technical feasibility of integrating the intensive Nile tilapia farming in a closed system of recirculating water in the production of hydroponic lettuce, with nutrients remotion such as nitrogen and phosphorus from the effluents and their incorporation in leaves and roots of lettuce.

Avaliou-se a viabilidade do consórcio entre a criação de tilápia do Nilo e alface, em sistema hidropônico, e a eficiência sobre a melhoria da qualidade do efluente. A estrutura experimental foi composta de um módulo de produção de peixes e outro para produção vegetal no sistema hidropônico. No sistema hidropônico, foi utilizada a técnica de produção NFT (Nutrient Film Technique), sendo a solução nutritiva utilizada os efluentes da piscicultura. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, com quatro tratamentos e três repetições, considerando cada repetição um ciclo de oito dias de hidroponia. Os tratamentos foram: 20; 40; 60 e 80 plantas, para o primeiro, segundo, terceiro e quarto tratamentos, respectivamente. O pH, a condutividade elétrica, a temperatura e o oxigênio dissolvido não se alteraram (P>0,05) em relação ao efluente de entrada e não foram afetados (P>0,05) pelo número de plantas. Observou-se efeito linear do número de plantas sobre os parâmetros nitrito e ortofosfato, ou seja, quanto maior o número de plantas maior a remoção desses parâmetros na água. A porcentagem de nitrogênio nas folhas e raízes da alface não foi influenciada pelo número de plantas. Houve efeito linear do número de plantas utilizadas sobre o acúmulo nas folhas de alface dos parâmetros matéria seca, nitrogênio e fósforo. Observou-se efeito linear do número de plantas utilizadas sobre o acúmulo de matéria seca e fósforo e efeito quadrático sobre o acúmulo de nitrogênio nas raízes de alface. Existe a viabilidade técnica de integrar a produção intensiva de tilápias em sistema fechado de recirculação de água com a produção de alfaces em hidroponia, ocorrendo a retirada de nutrientes como nitrogênio e fósforo dos efluentes e a incorporação destes nas folhas e raízes da alface.

Avaliação de dois sistemas aquapônicos com a halófita Sarcocornia ambigua (Michx.) Alonso & Crespo para recirculação de água da piscicultura marinha intensiva

O tratamento da água da aquicultura em ciclo fechado através da produção hidropônica de biomassa vegetal com interesse econômico é denominado de aquaponia. O cultivo aquapônico pode ser realizado em basicamente dois tipos de sistemas, o deep water system ou flutuante (DWS) e o nutrient film technique ou leito cultivado (NFT). A Sarcocornia ambigua (Michx.) Alonso & Crespo (Amaranthaceae) é um subarbusto perene, nativo das marismas temperadas e tropicais da costa atlântica da América do Sul e capaz de atingir alta produtividade quando irrigado com efluentes salinos da maricultura. Estas características sugerem um grande potencial desta planta para utilização em sistemas de recirculação de água (RAS; abreviatura inglesa de Recirculating Aquaculture Systems), indispensáveis aos modernos sistemas intensivos de ciclo fechado da maricultura intensiva. O presente estudo teve como objetivo avaliar a capacidade de remoção de compostos nitrogenados e fosfatos da água de recirculação de uma piscicultura marinha intensiva através de dois RAS aquapônicos, constituídos de plantas de S. ambigua crescendo em sistemas NFT e DWS, além de quantificar o crescimento e a produção de biomassa dessa planta. O NFT foi montado em uma bancada hidropônica comercial, com 8 tubos de PVC com 6 m de comprimento acomodando um total de 120 plantas, recebendo água de uma caixa dágua contendo 450 L, com um fluxo de 385,2 L/hora e uma taxa de renovação diária da água de 20,5 vezes. O DWS era composto por um tanque plástico de cultivo (1,89m x 1,26m x 0,42m) de 1000 L com 6 balsas flutuantes contendo um total de 120 plantas, que recirculava água com uma caixa plástica coletora de 60 L, com um fluxo de 61,2 L/hora e uma taxa de renovação diária de 1,5 vezes. O delineamento experimental do trabalho foi composto dos dois RAS aquapônicos citados acima, que receberam água salgada de recirculação de tanques de engorda do cultivo intensivo em ciclo fechado do peixe marinho bijupirá (Rachycentron canadum Linnaeus, 1766). A eficiência na remoção dos nutrientes nos dois RAS aquapônicos foi avaliada em três ciclos de recirculação (C1, C2 e C3) com duração de 72 horas, sendo coletadas amostras de água a cada 24 horas para análises dos compostos nitrogenados, fosfatos e parâmetros da qualidade de água, assim como clorofila a. O desenvolvimento das plantas foi avaliado através de biometria periódica e coleta final da biomassa de caules e raízes. As concentrações de N-NO3, N-NO2, N-NAT (nitrogênio amoniacal total) e P-PO4, bem como salinidade, temperatura e pH durante o experimento se mantiveram dentro dos limites recomendados para o bijupirá. Os cultivos aquapônicos demonstraram um bom potencial de uso para remoção de composto nitrogenados do cultivo intensivo do bijupirá, mas particularmente para o NAT (até 93,3% em 72 horas) e com menor eficiência para o nitrato (até 67,4% em 72 horas). Nos dois RAS, houve grandes X variações nas taxas de remoção entre ciclos e entre os tempos de retenção nos ciclos, bem como incorporações de nitrito (até 0,15 mg N-NO2/L) e nitrato (até 55,8 mg N-NO3/L) na água de recirculação. Condições significativamente mais acidificadas, associadas aos eventos de incorporações de nitrito e nitrato (marcadamente em DWS durante C2 e C3), sugerem o estabelecimento de uma comunidade de microrganismos caracteristicamente mais nitrificante. Os teores médios de fosfato na água dos tanques de bijupirá aumentaram ao longo das três semanas de experimentação (de 0,56 para 7,60 mg P-PO4/L). Em ambos RAS aquapônicos e em todos os ciclos, o fosfato apresentou altas taxas de incorporação (até 257,1% após 72 horas) na água em recirculação, provavelmente resultante da mineralização do fósforo orgânico dissolvido, originado tanto da comida ofertada como de células fitoplanctônicas mortas. Concentrações médias globais significativamente menores de todos nutrientes ocorreram NFT. As plantas de S. ambigua mostraram um bom desenvolvimento em aquaponia. Um maior crescimento individual foi observado no NFT, onde 88 dias após poda dos caules, as plantas apresentaram médias de altura do caule de 26,4 cm, 5,4 ramificações por caule com comprimento máximo médio de 16,5 cm e uma massa fresca de caule de 36,2 g. O menor crescimento das plantas no DWS pode ter sido ocasionado por baixa oxigenação das raízes, devido ao menor fluxo de água e a ausência de aeração no tanque de cultivo. A produção potencial de biomassa fresca de caules de S. ambigua variou entre 0,62 (NFT) e 1,10 kg/m²/88dias (DWS). Apesar no menor crescimento das plantas, a maior produção de biomassa em DWS ocorreu devido ao maior número de indivíduos por área de cultivo (50,4 plantas/m²) do que no NFT (11,1 plantas/m²). Ambos os sistemas apresentaram um bom potencial de remoção de nutrientes da piscicultura marinha intensiva do bijupirá. Um mais rápido desenvolvimento de plantas de S. ambigua pode ser obtido no NFT, mas um menor uso de espaços e maiores produtividades primárias por área de plantio podem ser obtidas no DWS.

The water treatment of closed-circuit aquaculture systems through the hydroponic production of plant biomass of economic interest is named aquaponics. The aquaponic cultivation can be performed in basically two types of systems, the deep water system or floating (DWS) and the nutrient film technique (NFT). Sarcocornia ambigua (Michx.) Alonso & Crespo (Amaranthaceae) is a perennial sub-shrub, native to the temperate and tropical marshes of the Atlantic coast of South America and capable of achieving high productivity when irrigated with saline effluents from mariculture. These characteristics suggest a great potential of this plant for use in Recirculating Aquaculture Systems (RAS), indispensable to the modern intensive closed-circuit mariculture. The aims of this study was to evaluate the capacity of nitrogen and phosphate removal from the recirculating water of an intensive marine fish culture through two aquaponic RAS, consisting of S. ambigua plants growing in NFT and DWS systems, as well as to quantify the growth and biomass production of this plant. The NFT was set up on a commercial hydroponic bench, with 8 PVC pipes 6 m long accommodating a total of 120 plants, which received water from a water tank containing 450 L, with a flow of 385.2 L / hour and a daily water renewal rate of 20.5 times. The DWS consisted of a 1000 L plastic pool (1.89m x 1.26m x 0.42m) with 6 floating rafts containing a total of 120 plants, which recirculated water with a 60 L collecting plastic box, with a flow of 61.2 L / hour and a daily water renewal rate of 1.5 times. The experimental design of the work was composed of the two aquaponic RAS mentioned above, which received saline water from recirculation of fattening tanks from an intensive of closed-circuit aquaculture systems of the bijupirá marine fish (Rachycentron canadum Linnaeus, 1766) in Rio Grande (RS, Brazil). The efficiency of nutrient removal in the two aquaponic RAS was evaluated in three cycles (C1, C2 and C3) with a duration of 72 hours, and water samples were collected every 24 hours for analysis of nitrogen compounds, phosphates and quality parameters As well as chlorophyll a. The development of the plants was evaluated through periodic biometry and final biomass collection of stems and roots. The concentrations of NO3-N, NO2-N, NAT-N (total ammoniacal nitrogen) and PO4-P, as well as salinity, temperature and pH during the experiment were kept within the limits recommended for bijupirá. The aquaponic cultures showed a good potential of use for the removal of nitrogen compounds from intensive bijupirá cultivation, but particularly for NAT (up to 93.3% in 72 hours) and less efficient for nitrate (up to 67.4% in 72 Hours). In both RAS, there were large variations in the nutrient removal rates between cycles and between retention times inside the cycles, as well as inputs of nitrite (up to 0.15 mg NO2-N / L) and nitrate (up to 55.8 mg NO3-N / L) occur in the recirculated XII water. Significantly more acidified conditions, associated to input events of nitrite and nitrate (markedly in DWS during C2 and C3), suggest the establishment of more nitrifying microbial community. The mean phosphate levels in the water of bijupirá tanks increased during the three weeks of experimentation (from 0.56 to 7.60 mg PO4-P / L). Concentration of phosphate showed fast increase (up to 257.1% after 72 hours) in the recirculated water, probably due to mineralization of the dissolved organic phosphorus originated from both the rest of food offered and dead phytoplankton cells. Significantly lower overall mean concentrations of all nutrients occurred NFT. S. ambigua plants showed a good development in aquaponics. A higher individual growth was observed in the NFT, where 88 days after cutting of the shoots, the plants reached averages shoot height of 26.4 cm, 5.4 branches per shoot with a maximum branch average length of 16.5 cm and a fresh shoot biomass of 36.2 g. The lowest plant growth in DWS may have been cause by low root oxygenation, due to the slow water flow and the absence of aeration in the pool. Potential production of fresh biomass of S. ambigua shoots ranged from 0.62 (NFT) to 1.10 kg / m² / 88 days (DWS). Despite of the lower plant growth, the highest biomass production in DWS occurred due to its higher density of cultivation (50.4 plants / m²) than in the NFT (11.1 plants / m²). Both systems presented good potential for nutrient removal from closed-circuit aquaculture systems of the bijupirá. A faster development of S. ambigua plants can be obtained in NFT, but less use of spaces and higher primary productivity per planting area can be obtained in the DWS.