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Tipo: Dissertação
Título: Biofilme de microalgas no solo : emissão de gases de efeito estufa, volatilização de amônia e crescimento de Pennisetum glaucum
Microalgae biofilm in soil: greenhouse gas emissions, nitrogen loss and growth of Pennisetum glaucum
Autor(es): Castro, Jackeline de Siqueira
Abstract: A biomassa algal produzida em lagoas de alta taxa (LATs) tem propriedades que permitem sua utilização para diversos fins. No presente estudo, enfoque foi dado à aplicação da biomassa algal rica em nutrientes, no solo com vistas à otimizar a formação de um biofilme de microalgas no solo e posterior avaliação do efeito desta prática na emissão de gases de efeito estufa (GEE), volatilização de amônia, crescimento de Pennisetum glaucum e influência nos teores de nitrogênio (N) e matéria orgânica (MO) no solo. O trabalho foi constituído de dois estudos, sendo o primeiro formado por experimentos em ambiente controlado (60 dias) e em vasos dispostos em área externa ao laboratório (31 dias), onde o principal objetivo foi otimizar a produção do biofilme de microalgas no solo quando da variação da dose de nitrogênio aplicada e umidade do solo. Valores de clorofila-a foram medidos a fim de fornecer uma medida de biomassa algal. As doses de 150, 225 e 300 kg ha-1 de N (na forma de NTK) diferiram significativamente do tratamento controle com relação à produção de clorofila-a. Porém, a aplicação de 300 kg ha-1 de N fez com que o biofilme apresentasse quebra e não coesão com a superfície do solo. A aplicação da biomassa algal no solo não culminou com acréscimo no teor de matéria orgânica, porém influenciou no aumento do teor de N no solo. A espécie predominante no solo foi Chlorella vulgaris. Já no segundo estudo o objetivo foi avaliar a emissão de gases de efeito estufa (GEE), a volatilização de amônia e o crescimento de Pennisetum glaucum quando da aplicação da biomassa de microalgas no solo em comparação com a ureia, fertilizante nitrogenado comumente utilizado na agricultura e um tratamento controle sem adição de fonte fertilizante. Foram medidos a emissão de gases de efeito estufa e volatilização de amônia por meio de câmaras estáticas, além de avaliação das propriedades químicas do solo e crescimento de Pennisetum glaucum. A emissão de metano foi igual para os três tratamentos (p>0,07). Quando se trata da emissão de dióxido de carbono os tratamentos foram diferentes entre si (p<0,01). O biofilme de microalgas foi responsável pelas maiores emissões de dióxido de carbono e óxido nitroso, sendo que neste último o tratamento controle e com aplicação de ureia foram iguais (p<0,01). Quanto à volatilização de N-NH3, as perdas observadas foram 4,63%, 18,98% e 0,82% para biofilme de microalgas, ureia e controle, respectivamente. Houve diferença significativa no incremento de nitrogênio no solo causado pela aplicação de biomassa algal e também foi significativo o aumento da capacidade de troca catiônica (CTCTotal) (p<0,01), em ambos, o tratamento submetido a aplicação da biomassa algal apresentou valores superiores em comparação com o tratamento controle e adubação com ureia, sendo que estes últimos não diferiram entre si. Já para o teor de matéria orgânica do solo, os três tratamentos se diferiram significativamente (p<0,05), sendo que o tratamento com biomassa algal foi o que acrescentou maior quantidade de matéria orgânica do solo. A espécie de microalga predominante no solo foi Chlorella vulgaris. Não foi observada diferença estatística para teores de nitrogênio (N), fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca2+) e magnésio (Mg2+) na parte aérea das plantas. Para matéria seca de folhas (MSF), todos os tratamentos se diferiram entre si, sendo que a ordem crescente foi a seguinte: Ureia> Biomassa algal> Controle. Para matéria seca de parte aérea (MSPA) e conteúdo de N (Ncont) foram observadas diferenças significativas dos tratamentos em que foram aplicadas fontes nitrogenadas para o tratamento controle.
The algal biomass produced in ponds of high rate (HRAPs) has properties that allow their use for various purposes. In this study, a focus was given to the application of algal biomass in soil rich in nutrients, with a view to optimize the formation of a biofilm of microalgae in the soil and subsequent evaluation of the effect of this practice on the emission of greenhouse gases (GHG), volatilization of ammonia, growth of Pennisetum glaucum and influence on levels of nitrogen (N) and organic matter (OM) in the soil. The work was composed of two studies, the first being formed by experiments in a controlled environment (60 days) and vessels arranged in the external area to the lab (31 days), where the primary objective was to optimize the production of biofilm of microalgae in the soil when the variation of the amount of nitrogen applied and soil moisture. Values of chlorophyll-a were measured in order to provide a measure of algal biomass. The doses of 150, 225 and 300 kg ha-1 N (TKN) differed significantly from the control treatment in relation to the production of chlorophyll-a. However, the application of 300 kg ha-1 N made the biofilm present breaks and no cohesion with the soil surface. The application of algal biomass in the soil led to increased organic matter content, but influenced the increase of the levels of N in the soil. The predominant species in the soil was Chlorella vulgaris. In the second study, the objective was to evaluate the emission of greenhouse gases (GHG), the volatilization of ammonia and the growth of Pennisetum glaucum when the application of biomass of microalgae in the soil compared to urea, nitrogen fertilizer commonly used in agriculture and a control treatment without added fertilizer source. Were measured the emission of greenhouse gases and ammonia volatilization through static cameras, in addition to evaluation of chemical properties of soil and growth of Pennisetum glaucum. The three treatments did not show significant difference for emission of carbon dioxide (CO2) and methane (CH4). Biofilm treatment of microalgae presented flow of nitrous oxide (N2O) significantly higher than treatment with urea which was also higher than the control. As for the volatilization of ammonia, the losses observed were 4.63 percent, 18.98% and 0.82% to biofilm of microalgae, urea and control, respectively. There was no significant difference in the increase of nitrogen in the soil caused by the application of algal biomass, and was also active mean increasing the capacity of cationic exchange (CECTotal). The predominant soil microalgae was Chlorella vulgaris. In both the treatment subject to application of algal biomass showed higher values compared to the control treatment and fertilizer with urea, being that the latter did not differ among themselves. To the soil organic matter content, the three treatments if differed significantly (p<0,05), whereas treatment with algal biomass was added as much soil organic matter. No statistical difference was observed for concentrations of nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), calcium (Ca2+) and magnesium (Mg2+) in aerial part of plants. For dry matter (LDM), all treatments if they differed among themselves, and the ascending order was as follows: Urea > Algal Biomass > Control. To dry the shoot (APDM) and contents of N (Ncont) significant differences were observed in treatments applied nitrogenous sources to the control treatment.
Palavras-chave: Solos - Efeito de compostos orgânicos
Solos - Teor de nitrogênio
Solos - Umidade
Biofilme
Microalgas
Gases estufa
Aquecimento global
Pennisetum glaucum
CNPq: Engenharias
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Citação: CASTRO, Jackeline de Siqueira. Biofilme de microalgas no solo : emissão de gases de efeito estufa, volatilização de amônia e crescimento de Pennisetum glaucum. 2016. 93f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2016.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/7750
Data do documento: 16-Fev-2016
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