Estratégias para recuperação de xilooligossacarídeos do licor de resíduos de eucalipto para avaliação do seu efeito estimulante em Staphylococcus xylosus / Strategies for xylooligosaccharides recovery from eucalyptus waste liquor to evaluate their stimulatory effect on Staphylococcus xylosus

Xilooligossacarídeos (XOS) são reconhecidos pelo seu potencial prebiótico relevante para diversos setores industriais e foram obtidos após o pré-tratamento hidrotérmico da biomassa lignocelulósica residual de galhos de eucalipto. Subprodutos inibitórios são gerados durante o processo de solubilização dos oligossacarídeos e acabam comprometendo a utilização do licor em microrganismos. Neste trabalho, o processo de destoxificação, hidrólise enzimática e atividade estimulantes de crescimento da bactéria Staphylococcus xylosus foram estabelecidos. Os resultados mostraram que a adsorção com carvão ativado em pó removeu cerca de 55% do ácido acético e mais de 90% do ácido fórmico, compostos fenólicos, lignina solúvel, furfural e 5-hidroximetilfurfural, e que a soma dos oligossacarídeos xilobiose (X2) e xilotriose (X3) foram maximizadas de 0,57 g/L para 1,21 g/L com 110 U/gXOS da enzima endoxilanase e 6,3% do licor destoxificado na hidrólise enzimática. O consumo de cerca de 63% de X2 e de 46% de X3 pela bactéria em meio basal deficiente em fontes de carbono, mas acrescido com os oligômeros, proporcionou maior crescimento celular em relação aos meios basais com alta composição de carbono, com e sem XOS, revelando seu potencial prebiótico pelo efeito estimulante de crescimento. (AU)

Xylooligosaccharides (XOS) are recognized for their prebiotic potential relevant to several industrial sectors and were obtained after hydrothermal pretreatment of residual lignocellulosic biomass from eucalyptus branches. Inhibitory by-products are generated during the solubilization process of oligosaccharides and end up compromising the utilization of the liquor in microorganisms. In this work, the detoxification process, enzymatic hydrolysis and growth stimulating activity of Staphylococcus xylosus bacteria were established. The results showed that adsorption with powdered activated carbon removed about 55% of acetic acid and more than 90% of formic acid, phenolic compounds, soluble lignin, furfural, and 5-hydroxymethyl furfural and the sum of the oligosaccharides xylobiose (X2) and xylotriose (X3) were maximized from 0.57 g/L to 1.21 g/L with 110 U/gXOS of the enzyme endoxylanase and 6.3% of the detoxified liquor in the enzymatic hydrolysis. The consumption of X2 and X3 were about 63% and 46%, respectively, by the bacteria in basal medium deficient in carbon sources, but in medium added with the oligomers, provided higher cell growth compared to basal medium with high carbon composition, with and without XOS, revealing its prebiotic potential by its growth-stimulating effect. (AU)

Consequential study on different levels of C/N ratios used in biofloc-based aquaculture system

Abstract Biofloc technology is much highlighted these days because of its tremendous effects on aquaculture. Microbes were enriched on cheapest organic carbon source i. e., powdered banana peels and were incorporated in different aquaria rearing grass carp fingerlings under different C/N treatments (10:1, 15:1 and 20:1) and 10% water daily water exchange. The initial growth of fingerlings was recorded. The experiment was settled in triplicates for 60 days and run parallel to control group provided with commercial feed and daily water exchange. Its effect was evaluated by measuring the growth of fingerlings and water parameters of each aquarium. The average % gain in weight and length of fingerlings was obtained significantly highest (28.12 ± 0.30g and 17.29 ± 0.46cm respectively) in aquaria containing pure powdered banana peels with 10% water exchange and C/N ratio was adjusted at 20: 1 (T3) than other treatments and control. Ammonia and other water parameters were also under control in T3 than other experimental and control groups. By all counts, it was concluded that the highest C/N ratio in biofloc system had the potential to increment C. idella growth rate by reducing toxicity and could be used as fish meal substitute.

Resumo A tecnologia Biofloc é muito destacada hoje em dia por causa de seus tremendos efeitos na aquicultura. Os micróbios foram enriquecidos com a fonte de carbono orgânico mais barata, i. e., cascas de banana em pó, e foram incorporadas em diferentes aquários de criação de alevinos de carpa-capim sob diferentes tratamentos C/N (10: 1, 15: 1 e 20: 1) e 10% de troca diária de água. O crescimento inicial dos alevinos foi registrado. O experimento foi resolvido em triplicatas por 60 dias e executado paralelamente ao grupo controle fornecido com ração comercial e troca diária de água. Seu efeito foi avaliado medindo o crescimento dos alevinos e os parâmetros da água de cada aquário. O% de ganho médio em peso e comprimento dos alevinos foi obtido significativamente mais alto (28,12 ± 0,30g e 17,29 ± 0,46 cm respectivamente) em aquários contendo cascas de banana em pó puro com 10% de troca de água e a relação C/N foi ajustada em 20: 1 (T3) do que outros tratamentos e controle. A amônia e outros parâmetros da água também estavam sob controle no T3 mais do que nos outros grupos experimentais e de controle. Por todas as contagens, concluiu-se que a maior razão C/N no sistema de bioflocos tem o potencial de incrementar a taxa de crescimento de C. idella reduzindo a toxicidade e pode ser usada como substituto da farinha de peixe.

Spatial analysis of factors influencing bacterial leaf blight in rice production / Análise espacial dos fatores que influenciam a praga bacteriana foliar na produção de arroz

Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) causes bacterial leaf blight that is a major threat to rice production. Crop losses in extreme situations can reach up to75%, and millions of hectares of rice are affected each year. Management of the disease required information about the spatial distribution of BLB incidence, severity, and prevalence. In this study, major rice-growing areas of Pakistan were surveyed during 2018-2019 for disease occurrence, and thematic maps were developed using geographic information system (GIS). Results showed that Narowal district had highest percentage of disease incidence (54-69%), severity (42-44%), and prevalence (72-90%) meanwhile Jhung district had the lowest incidence (21-23%), severity (18-22%), and prevalence (45-54%). To understand the environmental factors contributing to this major rice disease, the research analyze, the spatial relationships between BLB prevalence and environmental variables. Those variables include relative humidity (RH), atmospheric pressure (A.P), minimum temperature, soil organic carbon, soil pH, and elevation, which were evaluated by using GIS-based Ordinary Least Square (OLS) spatial model. The fitted model had a coefficient of determination (R2) of 65 percent explanatory power of disease development. All environmental variables showed a general trend of positive correlation between BLB prevalence and environmental variables. The results show the potential for disease management and prediction using environmental variable and assessment.

Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) causa o crestamento bacteriano das folhas, que é uma grande ameaça à produção de arroz. As perdas de safra em situações extremas podem chegar a 75% e a milhões de hectares de arroz são afetados a cada ano. O manejo da doença exigia informações sobre a distribuição espacial da incidência, gravidade e prevalência de BLB. Neste estudo, as principais áreas de cultivo de arroz do Paquistão foram pesquisadas durante 2018 e 2019 para ocorrência de doenças, e mapas temáticos foram desenvolvidos usando o sistema de informações geográficas (GIS). Os resultados mostraram que o distrito de Narowal teve a maior porcentagem de incidência da doença (54-69%), gravidade (42-44%) e prevalência (72-90%), enquanto o distrito de Jhung teve a menor incidência (21-23%), gravidade (18-22%) e prevalência (45-54%). Para compreender os fatores ambientais que contribuem para esta importante doença do arroz, a pesquisa analisa as relações espaciais entre a prevalência de BLB e as variáveis ​​ambientais. Essas variáveis ​​incluem umidade relativa (UR), pressão atmosférica (PA), temperatura mínima, carbono orgânico do solo, pH do solo e altitude, que sendo avaliadas a partir do modelo espacial Ordinary Least Square (OLS) baseado em GIS. O modelo ajustado teve um coeficiente de determinação (R2) de 65 por cento de poder explicativo do desenvolvimento da doença. Todas as variáveis ​​ambientais apresentaram tendência geral de correlação positiva entre prevalência de BLB e variáveis ​​ambientais. Os resultados mostram o potencial de manejo e predição de doenças usando variáveis ​​e avaliações ambientais.

Consequential study on different levels of C/N ratios used in biofloc-based aquaculture system / Estudo consequente sobre diferentes níveis de proporções C/N utilizadas no sistema de aquicultura à base de biofloc

Biofloc technology is much highlighted these days because of its tremendous effects on aquaculture. Microbes were enriched on cheapest organic carbon source i. e., powdered banana peels and were incorporated in different aquaria rearing grass carp fingerlings under different C/N treatments (10:1, 15:1 and 20:1) and 10% water daily water exchange. The initial growth of fingerlings was recorded. The experiment was settled in triplicates for 60 days and run parallel to control group provided with commercial feed and daily water exchange. Its effect was evaluated by measuring the growth of fingerlings and water parameters of each aquarium. The average % gain in weight and length of fingerlings was obtained significantly highest (28.12 ± 0.30g and 17.29 ± 0.46cm respectively) in aquaria containing pure powdered banana peels with 10% water exchange and C/N ratio was adjusted at 20: 1 (T3) than other treatments and control. Ammonia and other water parameters were also under control in T3 than other experimental and control groups. By all counts, it was concluded that the highest C/N ratio in biofloc system had the potential to increment C. idella growth rate by reducing toxicity and could be used as fish meal substitute.

A tecnologia Biofloc é muito destacada hoje em dia por causa de seus tremendos efeitos na aquicultura. Os micróbios foram enriquecidos com a fonte de carbono orgânico mais barata, i. e., cascas de banana em pó, e foram incorporadas em diferentes aquários de criação de alevinos de carpa-capim sob diferentes tratamentos C/N (10: 1, 15: 1 e 20: 1) e 10% de troca diária de água. O crescimento inicial dos alevinos foi registrado. O experimento foi resolvido em triplicatas por 60 dias e executado paralelamente ao grupo controle fornecido com ração comercial e troca diária de água. Seu efeito foi avaliado medindo o crescimento dos alevinos e os parâmetros da água de cada aquário. O% de ganho médio em peso e comprimento dos alevinos foi obtido significativamente mais alto (28,12 ± 0,30g e 17,29 ± 0,46 cm respectivamente) em aquários contendo cascas de banana em pó puro com 10% de troca de água e a relação C/N foi ajustada em 20: 1 (T3) do que outros tratamentos e controle. A amônia e outros parâmetros da água também estavam sob controle no T3 mais do que nos outros grupos experimentais e de controle. Por todas as contagens, concluiu-se que a maior razão C/N no sistema de bioflocos tem o potencial de incrementar a taxa de crescimento de C. idella reduzindo a toxicidade e pode ser usada como substituto da farinha de peixe.

Consequential study on different levels of C/N ratios used in biofloc-based aquaculture system / Estudo consequente sobre diferentes níveis de proporções C/N utilizadas no sistema de aquicultura à base de biofloc

Biofloc technology is much highlighted these days because of its tremendous effects on aquaculture. Microbes were enriched on cheapest organic carbon source i. e., powdered banana peels and were incorporated in different aquaria rearing grass carp fingerlings under different C/N treatments (10:1, 15:1 and 20:1) and 10% water daily water exchange. The initial growth of fingerlings was recorded. The experiment was settled in triplicates for 60 days and run parallel to control group provided with commercial feed and daily water exchange. Its effect was evaluated by measuring the growth of fingerlings and water parameters of each aquarium. The average % gain in weight and length of fingerlings was obtained significantly highest (28.12 ± 0.30g and 17.29 ± 0.46cm respectively) in aquaria containing pure powdered banana peels with 10% water exchange and C/N ratio was adjusted at 20: 1 (T3) than other treatments and control. Ammonia and other water parameters were also under control in T3 than other experimental and control groups. By all counts, it was concluded that the highest C/N ratio in biofloc system had the potential to increment C. idella growth rate by reducing toxicity and could be used as fish meal substitute.(AU)

A tecnologia Biofloc é muito destacada hoje em dia por causa de seus tremendos efeitos na aquicultura. Os micróbios foram enriquecidos com a fonte de carbono orgânico mais barata, i. e., cascas de banana em pó, e foram incorporadas em diferentes aquários de criação de alevinos de carpa-capim sob diferentes tratamentos C/N (10: 1, 15: 1 e 20: 1) e 10% de troca diária de água. O crescimento inicial dos alevinos foi registrado. O experimento foi resolvido em triplicatas por 60 dias e executado paralelamente ao grupo controle fornecido com ração comercial e troca diária de água. Seu efeito foi avaliado medindo o crescimento dos alevinos e os parâmetros da água de cada aquário. O% de ganho médio em peso e comprimento dos alevinos foi obtido significativamente mais alto (28,12 ± 0,30g e 17,29 ± 0,46 cm respectivamente) em aquários contendo cascas de banana em pó puro com 10% de troca de água e a relação C/N foi ajustada em 20: 1 (T3) do que outros tratamentos e controle. A amônia e outros parâmetros da água também estavam sob controle no T3 mais do que nos outros grupos experimentais e de controle. Por todas as contagens, concluiu-se que a maior razão C/N no sistema de bioflocos tem o potencial de incrementar a taxa de crescimento de C. idella reduzindo a toxicidade e pode ser usada como substituto da farinha de peixe.(AU)

Irrigated sugarcane crops improve the quality of soil organic carbon over time / O cultivo da cana-de-açúcar irrigada melhora a qualidade do carbono orgânico do solo ao longo do tempo

The substitution of native vegetation in agricultural systems can cause several changes in the chemical and physical soil attributes, and in the dynamics of soil organic carbon. This study aimed to evaluate changes in soil physical attributes and carbon stock in soil organic matter fractions in irrigated sugarcane crops, as a function of land use and straw management practices over time, in the North of Minas Gerais State, Brazil. Four sugarcane fields with different ages and management systems were studied: Cane 6, Cane 7, Cane 8, and Cane 10. The data obtained were compared with a native vegetation area located near the sugarcane fields, and used as reference for unmanaged soil. In each system, soil samples were collected in the 0-10, 10-20, and 20-30 cm depth layers, to determine the physical attributes, the total organic carbon, and the physical fractions of the soil organic matter. We found that the sugarcane management with the maintenance of a part of the straw on the soil surface contributes to the preservation of the soil structure and the most stable fractions of organic carbon over time. However, in the regions with high annual mean temperature and in the irrigated systems, the soil tillage for the renewal of the sugarcane fields significantly decreases the total soil organic carbono.(AU)

A substituição de áreas de vegetação nativa em áreas agrícolas pode causar diversas alterações nos atributos químicos e físicos e na dinâmica do carbono orgânico do solo. Este estudo teve como objetivo avaliar mudanças nos atributos físicos e no estoque de carbono nas frações de matéria orgânica do solo em canaviais irrigados, em função do uso da terra e das práticas de manejo da palhada, no Norte do Estado de Minas Gerais. Foram estudados quatro canaviais com diferentes idades e sistemas de manejo: Cana 6, Cana 7, Cana 8 e Cana 10. Os dados obtidos foram comparados com os do solo de área de vegetação nativa, próxima aos canaviais, como referência de solo não manejado. Em cada uma das áreas foram coletadas amostras de solo nas camadas de 0-10, 10-20, and 20-30 cm de profundidade, para a determinação dos atributos físicos, carbono orgânico total e fracionamento físico da matéria orgânica do solo. De acordo com os resultados obtidos, o manejo dos canaviais com a manutenção de parte da palha na superfície do solo contribui para a preservação da estrutura do solo e das frações mais estáveis do carbono orgânico ao longo do tempo. Porém, em regiões de alta temperatura média anual e em sistemas irrigados, o preparo do solo para a renovação dos canaviais diminui significativamente o carbono orgânico total do solo.(AU)

Estimation of carbon stock in the soil plant system of the main phytophysiognomies of the cerrado of west Bahia, Brazil / Estimativa do estoque de carbono no sistema solo planta das principais fitofisionomias do cerrado do oeste da Bahia, Brasil

The work was carried out in the western region of Bahia in five phytophysiognomies of cerrado. The regional climate is of the Aw type with rainy summers and dry winters. The main soils are Red-Yellow Latosol, Quartzarenic Neosol and Dystrophic Haplic Gleysol with texture varying from sandy to sandy loam. Soil samples were taken up to 0.40 m to determine the soil carbon and for plant biomass models already established by other authors were chosen. The total soil carbon content followed the decreasing order: VRD>CRD>CSS>CCS>CCL. This may reflect the difference in density of plants in these phytophysiognomic compartments, although there is no significant difference between the soils under the phytophysiognomies of CCS and CCL. The soils under the five phytophysiognomies, on average, presented a carbon stock of 50.63 Mg ha-1. The studied phytophysiognomies in aboveground vegetation presented carbon stocks ranging from 0.05 to 23.36 Mg ha-1.This variation is explained by the plant diversity of each phytophysiognomy. Therefore, the accumulation of carbon depends on the richness and size of species of the area. In general, the upper soil layers stored greater amounts of carbon. Above ground biomass and in roots stand out for higher carbon production in biomass, the phytophysiognomies of CRD and CSS.

O trabalho foi desenvolvido na região Oeste da Bahia em cinco fitofisionomias de cerrado. O clima regional é do tipo Aw, com verão chuvoso e invernos seco. Os principais solos são Latossolo Vermelho-Amarelo e Neossolo Quartzarênicos, com textura variando de arenosa a franco arenosa. As amostras de solo foram retiradas até 0,40 m, para determinar o carbono do solo, para a biomassa vegetal, foram escolhidos modelos já consagrados por outros autores. O teor carbono total do solo obedeceu a seguinte ordem decrescente: VRD>CRD>CSS>CCS>CCL, fato que pode refletir a diferença de adensamento de plantas nesses compartimentos fitofisionômicos, apesar da não haver diferença significativa entre os solos sob as fitofisionomias de CCS e CCL. Em média, os solos sob as cinco fitofisionomias apresentaram média de estoque de carbono de 50,63 Mg ha-1. As fitofisionomias estudas, na vegetação acima do solo, apresentaram estoque de carbono variando 0,05 a 23,36 Mg ha-1. Essa variação é explicada pela diversidade vegetal de cada fitofisionomia. Portanto, o acumulo de carbono depende da riqueza e porte das espécies da área. De modo geral, as camadas superficiais do solo armazenaram maiores quantidades de carbono. A biomassa acima do solo e nas raízes, destacam-se por maiores produção de carbono na biomassa, as fitofisionomias de CRD e CSS.

Oxidizable organic carbon fractions in soils under leguminous nitrogen-fixing trees in a degraded pasture / Frações oxidáveis do carbono em solos sob leguminosas florestais fixadoras de nitrogênio em pastagens degradadas

The chemical fractionation of C by an increasing oxidation gradient, has shown to be a fast and promising methodology to detect changes in C lability. The objectives of the present study presents were: to evaluate the level of lability of soil organic C after conversion of degraded pasture into leguminous trees; evaluate the influence of soil depth on the lability of soil organic C. The experimental area consisted of pure plantations of Acacia auriculiformis, Mimosa caesalpiniifolia and Inga sp., a pasture and a secondary forest. The oxidizable organic carbon was determined by wet oxidation and allowed separation of four fractions according to the lability level (labile, moderately labile, moderately recalcitrant, recalcitrant). Labile fraction was the predominant fraction in all vegetation covers and depths. The conversion of degraded pasture into forest legume plantations and the soil depth promoted changes in the chemical composition of C. The continuous deposition of vegetable residues 13 years of leguminous trees favored the distribution of labile and moderately labile fractions along the soil profile and the recalcitrant fraction in the topsoil. The reference covers contributed to the recalcitrant fraction in the soil below 20 cm depth.

O fracionamento químico de carbono (C) por um gradiente crescente de oxidação, tem se mostrado uma metodologia rápida e promissora para detectar alterações na labilidade de C. Os objetivos do presente estudo foram: avaliar o nível de labilidade do C orgânico do solo após a conversão de pastagens degradadas em leguminosas; avaliar a influência da profundidade do solo na labilidade do C orgânico do solo. A área experimental consistiu em plantios puros de Acacia auriculiformis, Mimosa caesalpiniifolia e Inga sp., uma pastagem e uma mata secundária. O carbono orgânico oxidável foi determinado por oxidação úmida e permitiu a separação de quatro frações de acordo com o nível de labilidade (lábil, moderadamente lábil, moderadamente recalcitrante, recalcitrante). A fração lábil foi a fração predominante em todas as coberturas vegetais e profundidades. A conversão de pastagens degradadas em leguminosas florestais e a profundidade do solo promoveram mudanças na composição química do C. A deposição contínua de resíduos vegetais por 13 anos de leguminosas favoreceu a distribuição das frações lábil e moderadamente lábil ao longo do perfil do solo e da fração recalcitrante na camada superficial do solo. As coberturas de referência contribuíram para a fração recalcitrante no solo abaixo de 20 cm de profundidade.

Produção de tilápia do Nilo em sistemas de bioflocos / Production of Nile tilapia in biofloc systems

O sistema de bioflocos trabalha com troca mínima ou nula de água, possui flocos que ficam em suspensão na água, os quais são microrganismos que conseguem realizar reações e converter em alimento aos peixes. A tilápia do Nilo possui capacidade de se adaptar a este sistema, e manter ou melhorar o seu desempenho zootécnico. Além disso, os flocos disponibilizam proteínas bacterianas, servindo de suplemento e diminuindo o teor de proteína presente na dieta proporcionada aos peixes. O objetivo deste trabalho foi reunir informações disponíveis sobre aplicação, manutenção e desenvolvimento zootécnico sobre o sistema de bioflocos na produção de tilápia do Nilo.

The biofloc system works with minimal or no water exchange, it has flakes that remain suspended in the water, which are microorganisms that can perform reactions and convert into food for the fish. The Nile tilapia has the capacity to adapt to this system, and maintain or improve its zootechnical performance. Furthermore, the flakes provide bacterial proteins, serving as a supplement and decreasing the protein content in the diet provided to the fish. The objective of this work is to gather available information on the application, maintenance, and zootechnical development of the biofloc system in Nile tilapia production.

The role of cladocerans in green and brown food web coupling / O papel dos cladóceros no acoplamento da teia alimentar verde e marrom

Cladocerans, an important zooplankton community, are consumers from the base of the food web of aquatic environments. We investigated the contribution of producers (phytoplankton and periphytic biofilm) and particulate organic carbon (POC). Collections were carried out in lakes of the Upper Paraná River Floodplain, the last stretch free of dams in the second-largest South American basin. Isotope ratios (δ13C and δ15N) were measured, besides the contributions of probable food sources to the cladocerans biomass. The phytoplankton constituted the source of carbon for cladocerans, followed by POC. Thus this work, in addition to emphasizing the importance of cladocerans in nutrient cycling, highlighted the need for the conservation of environments surrounding the lakes as they are the sources of organic matter for aquatic communities. Besides, the analyzed zooplanktonic organisms demonstrated their role in the interconnection between the green and brown food webs, which have been studied separately for a long time.

Os cladóceros, importante comunidade zooplanctônica, são consumidores da base da cadeia alimentar dos ambientes aquáticos. O objetivo foi identificar a real contribuição dos produtores (fitoplâncton e biofilme perifítico) e do carbono orgânico particulado (COP) na biomassa dos cladóceros. As coletas foram realizadas em lagoas da planície de inundação do alto rio Paraná, último trecho livre de barragens na segunda maior bacia da América do Sul. As razões isotópicas (δ¹³C e δ15N) e as contribuições de prováveis fontes de alimento para a biomassa de cladóceros foram medidas. Verificou-se valores enriquecidos de δ15N para o fitoplâncton de ambiente sob impacto antrópico, COP com valores de d13C semelhante a plantas C3 e diferenças na assinatura do d13C do fitoplâncton dos ambientes estudados. Ademais, que o fitoplâncton constituiu a maior fonte de carbono para os cladóceros (35% ou mais da biomassa dos cladóceros), seguido pelo COP (30% ou mais). Assim, o presente trabalho, além de enfatizar a importância dos cladóceros na ciclagem de nutrientes, destacou a necessidade de conservação dos ambientes no entorno dos lagos, uma vez que são fontes de matéria orgânica para as comunidades aquáticas. Além disso, os organismos zooplanctônicos analisados demonstraram seu papel na interconexão entre as cadeias alimentares verde e marrom, que há muito vêm sendo estudadas separadamente.

Organic carbon mineralization of the biochar and organic compost of poultry litter in an Argisol / Mineralização de carbono orgânico do biocarvão e do composto orgânico de cama de aviário em um Argissolo

The dynamics of the organic residues added to the soil are closely related to its mineralization rate. Therefore, the present study aimed to evaluate the organic carbon mineralization in soil samples incubated with different doses of biochar and organic compost from poultry litter. Carbon mineralization was evaluated experimentally by measuring the C-CO2 liberated by incubating 200 g of soil mixed with different doses 0, 5, 10, 15, and 20 t ha-¹ of both biochar and organic compost for 61 days. The soil microbial activity, and consequently the carbon mineralization, increased with the application of doses of biochar and organic compost from the poultry litter. The highest C-CO2 mineralization was observed in the treatments that received organic compost. The carbon mineralization process followed chemical kinetics with two simultaneous reactions. The greatest amount of released and accumulated C-CO2 was observed in the soil incubated with 15 and 20 t ha-¹ of organic compost from the poultry litter. The doses of biochar did not influence the content of mineralized carbon; this behavior was not verified with the use of this compost, whose highest content corresponded to 85.69 mg kg-¹, applying 20 t ha-¹.

A dinâmica dos resíduos orgânicos adicionados ao solo está intimamente relacionada à sua taxa de mineralização. Para isso, o presente estudo teve como objetivo avaliar a mineralização do carbono orgânico em amostras de solo incubadas com diferentes doses de biocarvão e de composto orgânico da cama de aviário. A mineralização de carbono foi avaliada experimentalmente medindo-se o C-CO2 liberado durante uma incubação de 200 g de solo misturado com doses de 0, 5, 10, 15 e 20 t ha-¹ de biocarvão e de composto orgânico, durante 61 dias. A atividade microbiana do solo e consequentemente a mineralização de carbono aumentaram com a aplicação das doses de biocarvão e de composto orgânico da cama de aviário. A maior mineralização de C-CO2 foi observada nos tratamentos que receberam composto orgânico. A mineralização do carbono foi um processo dividido em duas fases distintas, a primeira com mineralização intensa e meia-vida curta do carbono e a segunda com processo de mineralização lento, com tendência de redução e estabilização do fluxo de C-CO2. A mineralização de carbono obtida com os substratos avaliados no presente estudo mostrou que os materiais pirolisados (biocarvão) são bastante eficientes para sequestrar o carbono do solo e mitigar o efeito "estufa".

Organic carbon mineralization of the biochar and organic compost of poultry litter in an Argisol / Mineralização de carbono orgânico do biocarvão e do composto orgânico de cama de aviário em um Argissolo

The dynamics of the organic residues added to the soil are closely related to its mineralization rate. Therefore, the present study aimed to evaluate the organic carbon mineralization in soil samples incubated with different doses of biochar and organic compost from poultry litter. Carbon mineralization was evaluated experimentally by measuring the C-CO2 liberated by incubating 200 g of soil mixed with different doses 0, 5, 10, 15, and 20 t ha-¹ of both biochar and organic compost for 61 days. The soil microbial activity, and consequently the carbon mineralization, increased with the application of doses of biochar and organic compost from the poultry litter. The highest C-CO2 mineralization was observed in the treatments that received organic compost. The carbon mineralization process followed chemical kinetics with two simultaneous reactions. The greatest amount of released and accumulated C-CO2 was observed in the soil incubated with 15 and 20 t ha-¹ of organic compost from the poultry litter. The doses of biochar did not influence the content of mineralized carbon; this behavior was not verified with the use of this compost, whose highest content corresponded to 85.69 mg kg-¹, applying 20 t ha-¹.(AU)

A dinâmica dos resíduos orgânicos adicionados ao solo está intimamente relacionada à sua taxa de mineralização. Para isso, o presente estudo teve como objetivo avaliar a mineralização do carbono orgânico em amostras de solo incubadas com diferentes doses de biocarvão e de composto orgânico da cama de aviário. A mineralização de carbono foi avaliada experimentalmente medindo-se o C-CO2 liberado durante uma incubação de 200 g de solo misturado com doses de 0, 5, 10, 15 e 20 t ha-¹ de biocarvão e de composto orgânico, durante 61 dias. A atividade microbiana do solo e consequentemente a mineralização de carbono aumentaram com a aplicação das doses de biocarvão e de composto orgânico da cama de aviário. A maior mineralização de C-CO2 foi observada nos tratamentos que receberam composto orgânico. A mineralização do carbono foi um processo dividido em duas fases distintas, a primeira com mineralização intensa e meia-vida curta do carbono e a segunda com processo de mineralização lento, com tendência de redução e estabilização do fluxo de C-CO2. A mineralização de carbono obtida com os substratos avaliados no presente estudo mostrou que os materiais pirolisados (biocarvão) são bastante eficientes para sequestrar o carbono do solo e mitigar o efeito "estufa". (AU)

Organic carbon mineralization of the biochar and organic compost of poultry litter in an Argisol / Mineralização de carbono orgânico do biocarvão e do composto orgânico de cama de aviário em um Argissolo

The dynamics of the organic residues added to the soil are closely related to its mineralization rate. Therefore, the present study aimed to evaluate the organic carbon mineralization in soil samples incubated with different doses of biochar and organic compost from poultry litter. Carbon mineralization was evaluated experimentally by measuring the C-CO2 liberated by incubating 200 g of soil mixed with different doses 0, 5, 10, 15, and 20 t ha-1 of both biochar and organic compost for 61 days. The soil microbial activity, and consequently the carbon mineralization, increased with the application of doses of biochar and organic compost from the poultry litter. The highest C-CO2 mineralization was observed in the treatments that received organic compost. The carbon mineralization process followed chemical kinetics with two simultaneous reactions. The greatest amount of released and accumulated C-CO2 was observed in the soil incubated with 15 and 20 t ha-1 of organic compost from the poultry litter. The doses of biochar did not influence the content of mineralized carbon; this behavior was not verified with the use of this compost, whose highest content corresponded to 85.69 mg kg-1, applying 20 t ha-1.(AU)

A dinâmica dos resíduos orgânicos adicionados ao solo está intimamente relacionada à sua taxa de mineralização. Para isso, o presente estudo teve como objetivo avaliar a mineralização do carbono orgânico em amostras de solo incubadas com diferentes doses de biocarvão e de composto orgânico da cama de aviário. A mineralização de carbono foi avaliada experimentalmente medindo-se o C-CO2 liberado durante uma incubação de 200 g de solo misturado com doses de 0, 5, 10, 15 e 20 t ha-1 de biocarvão e de composto orgânico, durante 61 dias. A atividade microbiana do solo e consequentemente a mineralização de carbono aumentaram com a aplicação das doses de biocarvão e de composto orgânico da cama de aviário. A maior mineralização de C-CO2 foi observada nos tratamentos que receberam composto orgânico. A mineralização do carbono foi um processo dividido em duas fases distintas, a primeira com mineralização intensa e meia-vida curta do carbono e a segunda com processo de mineralização lento, com tendência de redução e estabilização do fluxo de C-CO2. A mineralização de carbono obtida com os substratos avaliados no presente estudo mostrou que os materiais pirolisados (biocarvão) são bastante eficientes para sequestrar o carbono do solo e mitigar o efeito "estufa".(AU)

Mineralization of residue from the drying of black pepper when applied to the soil / Mineralizaçãodos resíduos provenientes da secagem da pimenta-do-reino quando aplicados ao solo

The use of residues from the black pepper bean drying process as fertilizer for agricultural crops implies the need to know the dynamics of their decomposition and release of the nutrients to guide it’s management, especially regarding the best time of its application in the soil. This study aimed to evaluate the dynamics of organic carbon and nitrogen during the mineralization process of this residue. The experiment was conducted in a completely randomized design with ten treatmentsrelated to different post-disposal periods to the soil (0, 7, 13, 20, 27, 34, 48, 69, 98, 147days). Samples were collected to quantifyeasily oxidized organic carbon (OCeo), organic nitrogen (ON) and the determinations of their respective mineralized fractions. The evaluation of OCeo mineralization, being more stable and less susceptible to climatic variations, was the most appropriate for estimatingthe mineralized fraction of the residue. The application of the residue in dystrophic Yellow Red Latosol soil during the month of August provides, after 140 days, OCeo and ON mineralized fractions around 99 and 60%, respectively, in the climatic conditions of Espirito Santo state, Brazil.

A utilização de resíduos do processo de secagem de pimenta-do-reino como fertilizante de lavouras deve considerar a dinâmica de sua decomposição e liberação dos nutrientes, para orientar o seu manejo, principalmente quanto à melhor época de sua aplicação no solo. Este estudo teve como objetivo avaliar a dinâmica do carbono orgânico edo nitrogênio durante o processo de mineralização desse resíduo. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado com dez tratamentos, correspondentes ao tempo de pós-disposição ao solo (0, 7, 13, 20, 27, 34, 48, 69, 98, 147 dias), quando amostras foram coletadas para a determinação de carbono orgânico facilmente oxidado (OCeo), nitrogênio orgânico (ON) e suas respectivas frações mineralizadas. A avaliação da mineralização do OCeo,por ser mais estável e menos suscetível às variações climáticas, foi a mais apropriada para a estimativa da fração mineralizada do resíduo. A aplicação do resíduo em solo de Latossolo Vermelho Amarelo distrófico durante o mês de agosto proporciona, após 140 dias, frações mineralizadas OCeo e ON em torno de 99 e 60%, respectivamente, nas condiçõesclimáticas do estado do Espírito Santo, Brasil.

Mineralization of residue from the drying of black pepper when applied to the soil / Mineralizaçãodos resíduos provenientes da secagem da pimenta-do-reino quando aplicados ao solo

The use of residues from the black pepper bean drying process as fertilizer for agricultural crops implies the need to know the dynamics of their decomposition and release of the nutrients to guide its management, especially regarding the best time of its application in the soil. This study aimed to evaluate the dynamics of organic carbon and nitrogen during the mineralization process of this residue. The experiment was conducted in a completely randomized design with ten treatmentsrelated to different post-disposal periods to the soil (0, 7, 13, 20, 27, 34, 48, 69, 98, 147days). Samples were collected to quantifyeasily oxidized organic carbon (OCeo), organic nitrogen (ON) and the determinations of their respective mineralized fractions. The evaluation of OCeo mineralization, being more stable and less susceptible to climatic variations, was the most appropriate for estimatingthe mineralized fraction of the residue. The application of the residue in dystrophic Yellow Red Latosol soil during the month of August provides, after 140 days, OCeo and ON mineralized fractions around 99 and 60%, respectively, in the climatic conditions of Espirito Santo state, Brazil.(AU)

A utilização de resíduos do processo de secagem de pimenta-do-reino como fertilizante de lavouras deve considerar a dinâmica de sua decomposição e liberação dos nutrientes, para orientar o seu manejo, principalmente quanto à melhor época de sua aplicação no solo. Este estudo teve como objetivo avaliar a dinâmica do carbono orgânico edo nitrogênio durante o processo de mineralização desse resíduo. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado com dez tratamentos, correspondentes ao tempo de pós-disposição ao solo (0, 7, 13, 20, 27, 34, 48, 69, 98, 147 dias), quando amostras foram coletadas para a determinação de carbono orgânico facilmente oxidado (OCeo), nitrogênio orgânico (ON) e suas respectivas frações mineralizadas. A avaliação da mineralização do OCeo,por ser mais estável e menos suscetível às variações climáticas, foi a mais apropriada para a estimativa da fração mineralizada do resíduo. A aplicação do resíduo em solo de Latossolo Vermelho Amarelo distrófico durante o mês de agosto proporciona, após 140 dias, frações mineralizadas OCeo e ON em torno de 99 e 60%, respectivamente, nas condiçõesclimáticas do estado do Espírito Santo, Brasil.(AU)

Carbon and phosphorus biogeochemical cycles in native forest and horticultural areas in the Metropolitan Region of Curitiba, Brazil / Ciclos biogeoquímicos de carbono e fósforo em áreas de floresta nativa e horticultura na Região Metropolitana de Curitiba, Brasil

This study was carried out to understand the dynamics of carbon and phosphorus biogeochemical cycles in native forest and horticultural areas. Soilsamples were collected from native forest and horticultural areas, in four municipalities in the Metropolitan Region of Curitiba, Brazil, and evaluated for: carbon, nitrogen and phosphorus of soil microbial biomass (MBC, MBN and MBP, respectively), total organic carbon (TOC), total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), inorganic phosphorus (iP), organic phosphorus (oP) and available phosphorus (aP. Soil suspensions diluted at 10-4were spread on plates and phosphate solubilizing bacteria (PSB) were counted. The analyses showed that horticultural areas soils accumulated 43% more TP whereas they lost 23% of TOC and 19% of TN comparing to native areas. 69% of TP in the native areas was organic (oP) whereas 59% of TP in the horticultural areas was inorganic (iP). Horticultural areas had lower numbers of colony forming unities of PSB than native areas. PSB was positively correlated with the ratio of MBC to TOC (qMic), which in turn, was negatively correlated with TOC and TN. Changes in the soil P fractions suggested a shift inthe soil community bacterial structure and in the values of soil microbial biomass of the two different soil ecosystems. The excessive P addition may stimulate soil microbial attack to soil organic matter reserves, whichmay have consequences for maintenance of soil quality and agriculture sustainability.

Este estudo foi realizado com o objetivo de compreender a dinâmica dos ciclos biogeoquímicos do carbono e do fósforo em áreas de floresta nativa e horticultura. Amostras de solo foram coletadas em áreas de floresta nativa e horticultura, em quatro municípios da Região Metropolitana de Curitiba, Brasil, e avaliadas quanto a: carbono, nitrogênio e fósforo da biomassa microbiana (MBC, MBNe MBP, respectivamente), carbono orgânico total (TOC), nitrogênio total (TN), fósforo total (TP), fósforo inorgânico (iP), fósforo orgânico (oP) e fósforo disponível (aP).As suspensões de solo foram diluídas até10-4eespalhadas em placasde Petri,e,as bactérias solubilizadoras de fosfato (PSB) foram contadas. As análises mostraram que os solos das áreas de horticultura acumularam 43% a mais de TP enquanto perderam 23% de TOC e 19% de TN,em comparação com as áreas nativas. 69% do TP nas áreas nativas era orgânico (oP) enquanto 59% do TP nas áreas de horticultura era inorgânico (iP). As áreas de horticultura apresentaram menor número de unidades formadoras de colônias de PSB do que as áreas nativas. PSB foi positivamente correlacionado com a razão de MBC para TOC (qMic), que por sua vez, foi negativamentecorrelacionado com TOC e TN. Mudanças nasfraçõesde Pdo solo podem ter levado auma mudança na estrutura bacteriana da comunidade do solo e nos valores de biomassa microbiana do solo. A adição excessiva de P pode estimular o ataque microbiano do solo àsreservas de matéria orgânica do solo, o que pode ter consequências para a manutenção da qualidade do solo e sustentabilidade da agricultura.

Carbon and phosphorus biogeochemical cycles in native forest and horticultural areas in the Metropolitan Region of Curitiba, Brazil / Ciclos biogeoquímicos de carbono e fósforo em áreas de floresta nativa e horticultura na Região Metropolitana de Curitiba, Brasil

This study was carried out to understand the dynamics of carbon and phosphorus biogeochemical cycles in native forest and horticultural areas. Soilsamples were collected from native forest and horticultural areas, in four municipalities in the Metropolitan Region of Curitiba, Brazil, and evaluated for: carbon, nitrogen and phosphorus of soil microbial biomass (MBC, MBN and MBP, respectively), total organic carbon (TOC), total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), inorganic phosphorus (iP), organic phosphorus (oP) and available phosphorus (aP. Soil suspensions diluted at 10-4were spread on plates and phosphate solubilizing bacteria (PSB) were counted. The analyses showed that horticultural areas soils accumulated 43% more TP whereas they lost 23% of TOC and 19% of TN comparing to native areas. 69% of TP in the native areas was organic (oP) whereas 59% of TP in the horticultural areas was inorganic (iP). Horticultural areas had lower numbers of colony forming unities of PSB than native areas. PSB was positively correlated with the ratio of MBC to TOC (qMic), which in turn, was negatively correlated with TOC and TN. Changes in the soil P fractions suggested a shift inthe soil community bacterial structure and in the values of soil microbial biomass of the two different soil ecosystems. The excessive P addition may stimulate soil microbial attack to soil organic matter reserves, whichmay have consequences for maintenance of soil quality and agriculture sustainability.(AU)

Este estudo foi realizado com o objetivo de compreender a dinâmica dos ciclos biogeoquímicos do carbono e do fósforo em áreas de floresta nativa e horticultura. Amostras de solo foram coletadas em áreas de floresta nativa e horticultura, em quatro municípios da Região Metropolitana de Curitiba, Brasil, e avaliadas quanto a: carbono, nitrogênio e fósforo da biomassa microbiana (MBC, MBNe MBP, respectivamente), carbono orgânico total (TOC), nitrogênio total (TN), fósforo total (TP), fósforo inorgânico (iP), fósforo orgânico (oP) e fósforo disponível (aP).As suspensões de solo foram diluídas até10-4eespalhadas em placasde Petri,e,as bactérias solubilizadoras de fosfato (PSB) foram contadas. As análises mostraram que os solos das áreas de horticultura acumularam 43% a mais de TP enquanto perderam 23% de TOC e 19% de TN,em comparação com as áreas nativas. 69% do TP nas áreas nativas era orgânico (oP) enquanto 59% do TP nas áreas de horticultura era inorgânico (iP). As áreas de horticultura apresentaram menor número de unidades formadoras de colônias de PSB do que as áreas nativas. PSB foi positivamente correlacionado com a razão de MBC para TOC (qMic), que por sua vez, foi negativamentecorrelacionado com TOC e TN. Mudanças nasfraçõesde Pdo solo podem ter levado auma mudança na estrutura bacteriana da comunidade do solo e nos valores de biomassa microbiana do solo. A adição excessiva de P pode estimular o ataque microbiano do solo àsreservas de matéria orgânica do solo, o que pode ter consequências para a manutenção da qualidade do solo e sustentabilidade da agricultura.(AU)

Multivariate analysis to characterize flaxseed production environments in Brazil / Análise multivariada para caracterizar ambientes de produção de linhaça no Brasil

The environments for flaxseed production and its soil-plant-atmosphere relationship, it is essential for distinguish and adapt them to the soil and crop management to obtain high sustainable yields and food diversification. Our goal was to characterize the main edaphoclimatic conditions for flaxseed production in South-Central, Brazil. The experiments were carried out in two locations representative of the edaphoclimatic conditions of South-Central, Brazil: 1 - Dourados, MS, with an Aw climate and LATOSSOLO VERMELHO Distroférrico (Haplustox) and 2 - Curitibanos, SC, with a Cfb climate and CAMBISSOLO HÚMICO (Haplumbrept), both cultivated with four flaxseed varieties: Aguará and Caburé from Argentina, UFSC (reddish-brown color) and Golden (golden-yellow color) from Brazil, grown under no-tillage system and few resources. Data from weather (air temperature and rainfall), plant growth, soil chemical and physical-hydric attributes, and postharvest quality of flaxseed were monitored. The data were submitted to Pearson's correlation matrix (P < 0.05) and multivariate principal component analysis (PCA). PCA segregated edaphoclimatic environments and varieties into four distinct groups. Each edaphoclimatic condition there was specific attributes discriminated by PCA ( > 78%). The lowest plant height ( < 0.85m), shorter cycle length (120-142 days) and high yield (≈1.13 Mg ha-1), especially golden-yellow flaxseed, were found in Dourados. The soil organic carbon and rainfall acted directly in Curitibanos, while charge balance and air temperature responded in Dourados influence flaxseed production. Soil physical and grain attributes were similar between the environments investigated. Both agricultural environments showed feasibility for flaxseed sustainable production in Brazil, it is important to emphasize that these results are pioneers, especially the edaphoclimatic conditions from Dourados.(AU)

Os ambientes de produção de linhaça e sua relação solo-planta-atmosfera é fundamental para distinguilos e adaptá-los ao manejo do solo e da cultura para obtenção de elevados rendimentos sustentáveis e diversificação alimentar. Nosso objetivo foi caracterizar as principais condições edafoclimáticas para a produção de linhaça no Centro-Sul, Brasil. Os experimentos foram conduzidos em dois locais representativos das condições edafoclimáticas do Centro-Sul, Brasil: 1 - Dourados, MS, com clima Aw e LATOSSOLO VERMELHO Distroférrico (Haplustox) e 2 - Curitibanos, SC, com clima Cfb e CAMBISSOLO HÚMICO (Haplumbrept), ambas cultivadas com quatro variedades de linhaça: Aguará e Caburé da Argentina, UFSC (coloração marrom-avermelhada) e Dourada (coloração amarelo-ouro) do Brasil, cultivadas em sistema plantio direto e baixo input. Foram monitorados dados de clima (temperatura do ar e precipitação), crescimento da planta, atributos químicos e físico-hídricos do solo e qualidade póscolheita da semente de linhaça. Os dados foram submetidos à matriz de correlação de Pearson's (P < 0,05) e a análise multivariada de componentes principais (PCA). O PCA segregou os ambientes edafoclimáticos e variedades em quatro grupos distintos. Em cada condição edafoclimática a PCA identificou atributos específicos que os diferenciaram (> 78%). A menor altura de planta ( < 0,85m), menor comprimento do ciclo (120-142 dias) e alto rendimento (≈1,13 Mg ha-1), especialmente a linhaça amarelo-ouro, foram encontrados em Dourados. O carbono orgânico do solo e a chuva atuaram diretamente no ambiente de Curitibanos, enquanto o balanço de carga e a resposta a temperatura do ar em Dourados influenciam a produção de linhaça. Os atributos físicos dos grãos e do solo foram semelhantes entre os ambientes investigados. Ambos os ambientes agrícolas apresentaram viabilidade para a produção sustentável de linhaça no Brasil, é importante ressaltar que esses resultados são pioneiros, principalmente nas condições edafoclimáticas de Dourados.(AU)

Energy efficiency and emissions of CO2, CH4, and N2O in organic and conventional rice production / Eficiência energética e emissões de CO2, CH4 e N2O em arroz sob cultivo orgânico e convencional

Rice is the second-most produced cereal worldwide and actively contributes to greenhouse gas (GHG) emissions, particularly methane, especially under deepwater production. Assessments of energy efficiency (EE) and GHG emissions can indicate the sustainability level of agrosystems and support decisions related to the reduction of production costs and environmental pollution. This study aimed to assess both EE and GHG emissions in organic and conventional rice production in the Southern region of Brazil. For this study, eight rice fields were evaluated. Energy inputs and outputs were calculated by multiplying the production input amounts by their respective calorific values or energy coefficients at each stage of production. EE was determined using the ratio between the total energy output and the total energy consumed during the production process. GHG emissions were estimated using the principles of the lifecycle assessment methodology in addition to the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) recommendations. Each 1.0 MJ consumed during the production of organic and conventional rice produced renewable energy averages of 10.5 MJ and 7.90 MJ, respectively, as grains. The primary energy expenses for organic rice were represented by seeds, fuel, tractors, and agricultural machinery and implements, and those for conventional rice were seeds, fuel, and fertilizers. Each kilogram of organic and conventional rice produced accounted for the emission of 0.21 and 0.32 kg of CO2eq, respectively, during the production cycles and delivery to the warehouse, with seeds, fuel, and fertilizers being the main sources of CO2eq emissions to the atmosphere.

O arroz é o segundo cereal mais cultivado no mundo e contribui ativamente nas emissões de GEE, principalmente em áreas produzidas sob inundação, com destaque para a produção de gás metano. A eficiência energética (EE) e as emissões de gases de efeito estufa (GEE) podem indicar o nível de sustentabilidade dos agrossistemas e a tomada de decisões relativas à redução dos custos de produção e poluição do ambiente. O objetivo deste trabalho foi avaliar a EE e emissões de GEE nas culturas do arroz sob cultivo orgânico e convencional na região sul do Brasil. Para isso, foram avaliadas oito áreas de arroz. As entradas e saídas de energia foram calculadas pela multiplicação da quantidade de produtos utilizados para a produção de arroz pelos seus respectivos poderes caloríficos ou coeficientes energéticos em cada etapa de produção. A EE foi obtida pela razão entre a quantidade de energia total de saída e o consumo total de energia durante o processo produtivo. Para estimar a emissão de GEE, foram aplicados princípios da metodologia de avaliação do ciclo de vida e recomendações do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC). Para cada 1,0 MJ de energia consumida na produção orgânica de arroz sob os sistemas orgânico e convencional, se produziram respectivamente em média, 10,5 MJ e 7,90 MJ de energia renovável, na forma de grãos. Os principais gastos energéticos no arroz orgânico foram com sementes, combustível, tratores, máquinas e implementos agrícolas e para o arroz convencional foram sementes, combustível e fertilizantes. Para cada 1 kg de grãos dos sistemas orgânicos e convencional são emitidos respectivamente 0,21 e 0,32 kg de CO2eq durante seus ciclos de produção e entrega no armazém, sendo as sementes, combustíveis e fertilizantes as principais fontes de emissão de CO2eq à atmosfera.

Energy efficiency and emissions of CO2, CH4, and N2O in organic and conventional rice production / Eficiência energética e emissões de CO2, CH4 e N2O em arroz sob cultivo orgânico e convencional

Rice is the second-most produced cereal worldwide and actively contributes to greenhouse gas (GHG) emissions, particularly methane, especially under deepwater production. Assessments of energy efficiency (EE) and GHG emissions can indicate the sustainability level of agrosystems and support decisions related to the reduction of production costs and environmental pollution. This study aimed to assess both EE and GHG emissions in organic and conventional rice production in the Southern region of Brazil. For this study, eight rice fields were evaluated. Energy inputs and outputs were calculated by multiplying the production input amounts by their respective calorific values or energy coefficients at each stage of production. EE was determined using the ratio between the total energy output and the total energy consumed during the production process. GHG emissions were estimated using the principles of the lifecycle assessment methodology in addition to the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) recommendations. Each 1.0 MJ consumed during the production of organic and conventional rice produced renewable energy averages of 10.5 MJ and 7.90 MJ, respectively, as grains. The primary energy expenses for organic rice were represented by seeds, fuel, tractors, and agricultural machinery and implements, and those for conventional rice were seeds, fuel, and fertilizers. Each kilogram of organic and conventional rice produced accounted for the emission of 0.21 and 0.32 kg of CO2eq, respectively, during the production cycles and delivery to the warehouse, with seeds, fuel, and fertilizers being the main sources of CO2eq emissions to the atmosphere.(AU)

O arroz é o segundo cereal mais cultivado no mundo e contribui ativamente nas emissões de GEE, principalmente em áreas produzidas sob inundação, com destaque para a produção de gás metano. A eficiência energética (EE) e as emissões de gases de efeito estufa (GEE) podem indicar o nível de sustentabilidade dos agrossistemas e a tomada de decisões relativas à redução dos custos de produção e poluição do ambiente. O objetivo deste trabalho foi avaliar a EE e emissões de GEE nas culturas do arroz sob cultivo orgânico e convencional na região sul do Brasil. Para isso, foram avaliadas oito áreas de arroz. As entradas e saídas de energia foram calculadas pela multiplicação da quantidade de produtos utilizados para a produção de arroz pelos seus respectivos poderes caloríficos ou coeficientes energéticos em cada etapa de produção. A EE foi obtida pela razão entre a quantidade de energia total de saída e o consumo total de energia durante o processo produtivo. Para estimar a emissão de GEE, foram aplicados princípios da metodologia de avaliação do ciclo de vida e recomendações do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC). Para cada 1,0 MJ de energia consumida na produção orgânica de arroz sob os sistemas orgânico e convencional, se produziram respectivamente em média, 10,5 MJ e 7,90 MJ de energia renovável, na forma de grãos. Os principais gastos energéticos no arroz orgânico foram com sementes, combustível, tratores, máquinas e implementos agrícolas e para o arroz convencional foram sementes, combustível e fertilizantes. Para cada 1 kg de grãos dos sistemas orgânicos e convencional são emitidos respectivamente 0,21 e 0,32 kg de CO2eq durante seus ciclos de produção e entrega no armazém, sendo as sementes, combustíveis e fertilizantes as principais fontes de emissão de CO2eq à atmosfera.(AU)