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

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

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

Optimization of the production of mycorrhizal inoculum on substrate with organic fertilizer

The system for production of inoculum of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) using sand and vermiculite irrigated with nutrient solution is promising. However, organic amendments added to the substrate can stimulate sporulation of AMF and replace the nutrient solution. The aim of this study was to maximize the production of AMF (Acaulospora longula, Claroideoglomus etunicatum, Dentiscutata heterogama and Gigaspora albida) using selected organic substrates (vermicompost, coir dust and Tropstrato) together with sand and vermiculite. The production of spores varied among the tested AMF and according to the organic source added to the substrate. The vermicompost promoted higher sporulation of A. longula in relation to the other AMF and substrates. The Tropstrato® inhibited the sporulation of D. heterogama while the reproduction of C. etunicatum was not affected by the organic compounds. The inoculum of A. longula also showed a high number of infective propagules and promoted biomass accumulation in maize plants. The system of inoculum production using sand and vermiculite + 10% vermicompost favors the production of infective inoculum of A. longula with the fungus benefiting growth of corn plants.

Optimization of the production of mycorrhizal inoculum on substrate with organic fertilizer.

The system for production of inoculum of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) using sand and vermiculite irrigated with nutrient solution is promising. However, organic amendments added to the substrate can stimulate sporulation of AMF and replace the nutrient solution. The aim of this study was to maximize the production of AMF (Acaulospora longula, Claroideoglomus etunicatum, Dentiscutata heterogama and Gigaspora albida) using selected organic substrates (vermicompost, coir dust and Tropstrato) together with sand and vermiculite. The production of spores varied among the tested AMF and according to the organic source added to the substrate. The vermicompost promoted higher sporulation of A. longula in relation to the other AMF and substrates. The Tropstrato inhibited the sporulation of D. heterogama while the reproduction of C. etunicatum was not affected by the organic compounds. The inoculum of A. longula also showed a high number of infective propagules and promoted biomass accumulation in maize plants. The system of inoculum production using sand and vermiculite + 10% vermicompost favors the production of infective inoculum of A. longula with the fungus benefiting growth of corn plants.

Effect of culture medium on growth and protein content of Chlorella vulgaris / Efecto del medio de cultivo sobre el crecimiento y el contenido proteico de Chlorella vulgaris / Efeito do diferentes meios de cultura sobre o crescimento e o conteúdo proteico em Chlorella vulgaris

The use of live food in larviculture and fingerling stages has become an excellent option in pisciculture to reduce mortality and production costs. Live food is cost-effective, nutritious, and it has enzymes necessary for fish development. Objective: this study evaluated the effect of several culture media (chu10 , NPK complex fertilizer, worm humus, and equine manure) on growth and protein content of Chlorella vulgaris. Methods: 3 L volumes with constant light and aeration were used for algae culture. Six replicates were used per each treatment. One mL of C. vulgaris was added to each experimental unit to obtain 8.3 x 10(6) cel/mL as initial density. Algae counts were conducted every two days using the Neubauer chamber to determine cell density, parameters such as temperature, dissolved oxygen, pH, nitrates, and phosphates were measured. Crude protein was determined with the Kjeldahl method. The assay lasted 82 days. Results: microalgae reached the highest density with complex fertilizer NPK (10.9 ± 1.6 x 10(6) cel/mL) on day 22, followed by worm humus (5.3 ± 1.1 x 10(6) cel/mL) on day 48, equine manure (4.9 ± 0.9 x 10(6) cel/mL) on day 18, and the last was chu10 (2.2 ± 0.6 x 10(6) cel/mL) on day 12. The highest protein content was found in algae grown in worm humus (56.8%), and the equine manure (32.5%), in contrast, complex fertilizer NPK had the lowest value (16.8%). Conclusion: this study showed that organic media are a good choice for the culture of C. vulgaris, providing proper growth and high protein content of microalgae.

En piscicultura, el uso de alimento vivo durante las fases de larvicultura y alevinaje se ha convertido en una opción para reducir la tasa de mortalidad y los costos de producción, debido a que es económico, nutritivo y posee enzimas necesarias para el desarrollo de las larvas de peces. Objetivo: el presente trabajo evaluó el efecto de diferentes medios de cultivo (chu10, fertilizante complejo NPK, humus de lombriz y equinaza) sobre el crecimiento y el contenido proteico en Chlorella vulgaris. Métodos: para su cultivo se utilizaron volúmenes de 3 L, con luz y aireación constante. De cada tratamiento se realizaron seis réplicas y en cada unidad experimental se adicionó 1 mL de C. vulgaris con una densidad de 8.3 x 10(6) cel/mL. Para determinar la densidad celular se realizaron conteos cada dos días haciendo uso de cámara de Neubauer. Se midió temperatura, oxígeno disuelto, pH, nitratos y fosfatos. La proteína cruda se determinó por el método de Kjeldahl. La duración total del ensayo fue de 82 días. Resultados: la microalga alcanzó su mayor densidad con fertilizante complejo NPK (10.9 ± 1.6 x 10(6) cel/mL) en el día 22, seguido del humus de lombriz (5.3 x 106 ± 1.1 x 10(6) cel/mL) en el día 48, equinaza (4.9 ± 0.9 x 10(6) cel/mL) en el día 18, y por último con el chu10 (2.2 ± 0.6 x 10(6) cel/mL) en el día 12. Se encontró mayor contenido proteico en las células cultivadas en humus de lombriz (56.8%) y equinaza (32.5%); a diferencia, el del fertilizante complejo NPK fue muy bajo (16.8%). Conclusiones: este estudio permite concluir que los medios orgánicos son una buena opción para cultivar C. vulgaris, otorgando un adecuado crecimiento y un alto contenido proteico de la microalga.

Na piscicultura, o uso de alimento vivo durante as fases da cultura de larvas e juvenis têm sido convertidos em uma opção para reduzir a taxa de mortalidade e os custos de produção, porque é econômico, nutritivo e possui as enzimas necessárias para o desenvolvimento das larvas de peixe. Objetivo: o objetivo desta pesquisa foi avaliar a efeito de diferentes meios de cultura (chu10, fertilizante mineral complexo NPK, vermicomposto e esterco equino) sobre o crescimento e o conteúdo proteico em Chlorella vulgaris. Métodos: para a cultura, foram utilizados volumes de 3 L, com luz e aeração permanente. De cada tratamento, realizaram-se seis repetições e em cada unidade experimental, adicionou-se 1 mL de C. vulgaris com uma densidade de 8.3 x 10(6) cel/mL. Para determinar a densidade celular, realizaram-se contagens a cada dois dias usando a câmara de Neubauer. Aferiu-se a temperatura, oxigênio dissolvido, pH, nitratos e fosfatos. A proteína bruta foi determinada por o método de Kjeldahl. A duração total do ensaio foi de 82 dias. Resultados: os resultados mostraram que a microalga alcançou sua maior densidade com o fertilizante complexo NPK (10.9 ± 1.6 x 10(6) cel/mL) no dia 22, seguido do vermicomposto (5.3 ± 1.1 x 10(6) cel/mL) no dia 48, o esterco equino (4.9 ± 0.9 x 10(6) cel/mL) no dia 18 e por último com o chu10 (2.2 ± 0.6 x 10(6) cel/mL) no dia 12. Foi encontrado maior conteúdo proteico nas células cultivadas em vermicomposto (56.8%) e esterco equino (32.5%); a diferença, do fertilizante complexo NPK que foi muito baixo (16.8%). Conclusões: este estudo permitiu concluir que os meios orgânicos são uma boa opção para cultivar C. vulgaris, obtendo um crescimento adequado e um alto conteúdo proteico da microalga.

Contribution of organic bulking materials on chemical quality of sewage sludge vermicompost / Efeito de materiais de volume na qualidade química do vermicomposto de lodo de esgoto

Vermicomposting is at suitable methods for stabilization and converting of sewage sludge into useful products. To investigate the effects of bulking material on vermicompost quality, an experiment was conducted in a factorial design with three replications. In this experiment, the final dried sludge in lagoons was mixed with bulking materials (woodchips, three leaves, and wheat straw) in four mixing proportion with swage sludge (0, 15, 30 and 45 percent, V/V). Chemical properties of bulking materials, sewage sludge, and produced vermicomposts were determined. Vermicomposts had relatively low pH and electrical conductivity (EC). The nutrients content of vermicompost, especially N, P, Fe, and Zn, were high. These properties showed its suitable quality for use in agriculture. Heavy metals concentrations of vermicomposts, except Zn, were lower than recommended values by EPA. Mixing of Bulking materials with sewage sludge decreased pH, N, Pb, Co, and Cd, but increased Ca, Mg, Fe, Cu, Mn, Zn, and Ni content of produced vermicomposts. In most cases, the concentrations of nutrients were higher in 30 percent mixing proportion. Therefore, 30 percent (v/v) mixing of bulking material with sewage sludge is recommended for vermicompost production.

A vermicompostagem é um métodos adequados para a estabilização e conversão de lodo de esgoto em produtos úteis. Para investigar o efeito de aumentar o volume de material sobre a qualidade do vermicomposto, foi conduzido um experimento em esquema fatorial com três repetições. Neste experimento, o lodo final seco em lagoas foi misturado com materiais de volume (lascas de madeira, três folhas e palha de trigo) em quatro proporções de mistura (0, 15, 30 e 45 por cento V / V) com lodo de esgoto. Propriedades químicas dos materiais de amontoamento, lodo de esgoto e vermicompostos produzidos foram determinados. Vermicomposto apresentaram pH relativamente baixo e CE. O seu teor de nutrientes, especialmente N, P, Fe e Zn foram elevados. Essas propriedades mostrou sua qualidade adequada para utilização na agricultura. Concentrações de metais pesados de vermicompostos, com exceção do zinco, foram menores do que os valores recomendados pela EPA. A mistura de materiais Bulking com lodo de esgoto diminuiu o pH, N, Pb, Co e Cd, mas aumentou a concentração de Ca, Mg, Fe, Mn, Cu, Zn, Ni no vermicomposto produzido. Na maioria dos casos, as concentrações de nutrientes foram maiores na proporção de 30 por cento de mistura Portanto, recomenda-se a mistura de materiais ao lodo na proporção de 30 por cento para a produção de vermicomposto.