ABSTRACT One way of making livestock farming a more sustainable practice is to raise cattle organically. However, regardless of the production system, there is a generation of residues that can be converted into energy resources using biodigesters. This study aimed to evaluate the addition of inoculum in the anaerobic biodigestion of cattle manure under organic (OPS) and conventional production systems (CPS) in an Indian model biodigester. The physicochemical (pH, EC, TS, VS, DBO, and COD) and microbiological characteristics of the affluent and effluent, as well as the production, potential, and qualitative characteristics of the biogas, were evaluated. CPS showed higher reductions in TS, VS, BOD, and COD than OPS, with the highest effect of biogas production. Regarding the effect of inoculum addition, the treatment with 20% inoculum provided in both production systems high acceleration at the starting point of biogas production and increased energy potential, as well as high reductions in VS, BOD, and COD. Thus, there is a need to use 20% inoculum for high biogas productivity, regardless of the production system.

Este trabalho teve como objetivo estudar o efeito do manejo da irrigação por gotejamento no crescimento e na produtividade da figueira 'Roxo de Valinhos' (Ficus carica L.), aos 3 anos de idade, bem como determinar os coeficientes de cultivo (Kc) e seu consumo hídrico (ETc) nas condições edafoclimáticas da Baixada Fluminense, no Estado do Rio de Janeiro. O estudo foi realizado na área experimental do Sistema Integrado de Produção Agroecológica - SIPA (Seropédica - RJ), no período de julho/2011 a maio/2012. A área experimental foi dividida em dois blocos, denominados B1 (textura francoargiloarenosa) e B2 (textura francoarenosa). Em cada bloco, foram avaliados turnos de rega (TR) de 2 (T1) e 4 dias (T2), além do tratamento sem irrigação (T3). O manejo da irrigação e a determinação do consumo hídrico foram realizados por meio do balanço de água no solo, utilizando-se da técnica da TDR. O crescimento das plantas não foi afetado significativamente pelo TR, diferindo-se apenas no número de entrenós emitidos. Para as duas texturas de solo, o Kc médio foi de 0,60, com diferença estatística (p<0,05) apenas para TR. A produtividade média estimada não apresentou diferença significativa entre as duas classes texturais avaliadas, variando de 6.612 kg ha-1 (T3) a 8.554 kg ha-1 (T1). Este estudo sinaliza a importância do turno de rega, sob diferentes características físicas do solo, no manejo da irrigação da figueira.

This work aimed to study the effect of drip irrigation management on growth and yield of the 'Roxo de Valinhos' fig tree (Ficus carica L.), at three years old, and to determine crop coefficients (Kc) and its water requirement (ETc) under Baixada Fluminense climate and soil conditions, state of Rio de Janeiro, Brazil. The study was carried out in the experimental area of SIPA (Sistema Integrado de Produção Agroecológica) in Seropédica, Rio de Janeiro State, from July 2011 to May 2012. The experimental area was divided in two blocks, named B1 (sandy clay loam texture) and B2 (loamy sand texture). In each block, irrigation frequencies (IF) of two (T1) and four days (T2) were evaluated, as well as the irrigation absence (T3). Irrigation management and water consumption determination were performed through the soil water balance, using the TDR technique. Plant growth was not affected by IF, differing only in the number of produced internodes. For both soil textures, the mean Kc was 0.60, with a significant difference (p<0.05) only for IF. The estimated mean yield showed no significant differences between both textural classes, ranging from 6,612 kg ha-1 (T3) to 8,554 kg ha-1 (T1). This study indicates the importance of irrigation frequency in the irrigation management of fig trees cultivated in soils with different physical characteristics.

Objetivou-se avaliar o efeito do extrato de Moringa oleifera Lam na remoção de sólidos totais (ST), sólidos em suspensão totais (SST) e demanda química de oxigênio (DQO), em distintos meios filtrantes, no tratamento da água residuária de bovinocultura de leite (ARB). O extrato de sementes de moringa foi obtido triturando-se 50 g de sementes em um litro de água destilada e, após passar a solução em papel de filtro quantitativo de 25 µm, foram adicionados 60 mL do extrato à água residuária de bovinocultura, antes do processo de filtração em filtros orgânicos constituídos por fino de carvão, folhas de bambu, folhas de eucalipto, ramos de gliricídia e serragem de madeira. Seguiu-se o delineamento experimental inteiramente aleatorizado, adotando um esquema fatorial de 5 x 2. Alíquotas do efluente filtrado foram coletadas, e determinaram-se as concentrações de sólidos totais (ST), sólidos em suspensão totais (SST) e demanda química de oxigênio (DQO). Verificou-se que o aumento na eficiência de remoção de sólidos totais e DQO pode ser atribuído ao poder coagulante do extrato de sementes de moringa, sendo que o meio filtrante com folhas de bambu apresentou melhor desempenho, demonstrando potencial de utilização como material filtrante alternativo no tratamento primário de ARB.

This study aimed to evaluate the effect of Moringa oleifera Lam extract on the removal of total solids (TS), total suspended solids (TSS) and chemical oxygen demand (COD), in different filter media for treating wastewater of dairy cattle breeding (DCW). The moringa seed extract was obtained by grinding 50 g of seeds in one liter of distilled water and, after passing the solution through a quantitative paper filter of 25 microns, 60 mL of the extract were added to wastewater from cattle breeding before the filtration process in organic filters made of thin coal, bamboo leaves, eucalyptus leaves, gliricidia branches and sawdust. This was followed by the completely randomized experimental design, adopting a factorial of 5 x 2. Aliquots of filtered effluent were collected and the total solids (TS) concentrations, total suspended solids (TSS) and chemical oxygen demand (COD) were determined. It was found that the increase in the efficiency of removal of COD and total solids can be attributed to the coagulating power of the moringa seed extract, wherein the filter medium with bamboo leaves presented the best performance, showing potential for use as alternative filter material in the primary treatment of DCW.

A influência da lâmina de irrigação no crescimento e na produção de frutos do tomateiro híbrido, Débora plus tipo longa vida para mesa, foi avaliada em experimento de campo no setor de horticultura, da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, em Seropédica,RJ, utilizando-se delineamento em faixas, com cinco tratamentos (lâminas de irrigação correspondentes a 40, 60, 80, 100 e 120% da evapotranspiração da cultura - ETc) e quatro repetições. Para cada tratamento foram realizadas dez coletas de plantas visando à determinação da fitomassa e da área foliar. Foi possível constatar que o acúmulo máximo de fitomassa ocorreu entre 70 e 80 dias após o transplante, em todos os tratamentos. O aumento na quantidade de água aplicada acima de 80% da ETc resultou em maior crescimento vegetativo do tomateiro e causou incremento na produção total de frutos, porém com a mesma produção comercial de frutos obtida nos tratamentos com menores lâminas aplicadas. Conclui-se que o aumento na quantidade de água aplicada via irrigação, acima de 80% da ETc, promove maior consumo de água e energia sem, no entanto, proporcionar aumento na produção comercial de frutos do tomateiro.

The influence of irrigation depth was evaluated on tomato crop hybrid Debora plus for salad in a field experiment in split-block design with five treatments (irrigation depth of 40, 60, 80, 100 and 120% of crop evapotranspiration - ETc) and four replications. During the experiment, ten plant samples were collected to determine phytomass and leaf area to estimate plant growth parameters for different depths of irrigation. Results showed maximal growth between 70 and 80 days after transplanting in all treatments. Increase in irrigation depth above 80% of ETc increased crop growth rate (CGR), leaf area index (LAI) and total production of tomato fruits, although same commercial fruit yield was obtained with the lower depths. Therefore, an increase in depth of irrigation above 80% of ETc promotes higher water and energy consumption, without providing an increase in commercial yield of tomato fruits.

A irrigação localizada utilizando-se microtubo como emissor operando em regime de escoamento turbulento, pode ser uma alternativa viável, tanto técnica como economicamente para a produção de mudas de citros. Objetivou-se, com este trabalho, avaliar o desempenho de um sistema de fertigação na produção de mudas de laranja em viveiro projetado pelo modelo matemático universal, utilizando-se microtubos como emissores, sob regime de escoamento turbulento e comparar o desenvolvimento das plantas fertigadas por microtubos com o sistema em que se utiliza o método tradicional com mangueiras. No dimensionamento do comprimento dos emissores considerou-se o coeficiente K de dissipação de energia localizada através de um microtubo com diâmetro interno de 0,761 mm. O sistema de fertigação apresentou bom desempenho, com valores de grau de entupimento, uniformidade de Christiansen e uniformidade de emissão iguais a 0,50; 99,95 e 98,21%, respectivamente, após 160 dias de estudo. As plantas cultivadas via fertigação com microtubos e mangueiras, não apresentaram diferenças no que se refere ao diâmetro do caule e à altura. Desta forma, o uso de microtubo sob escoamento turbulento apresentou viabilidade técnica para fertigação.

The use of localized irrigation using microtube as emitter under turbulent flow regime can be a technically feasible alternative. The objective of this study was to evaluate the performance of a fertigation system in nursery of citrus plants (greenhouse) projected by universal mathematical model, using the microtubes as emitters, under turbulent flow rate and to compare the development of the fertigated plants by microtubes to the system that use the traditional method with hoses. In the size of the length of the emitters was considered the K coefficient of localized energy dissipation using a microtube with internal diameter of 0,761 mm. The fertigation system presented great performance with clogging degree, Christiansen uniformity and emission uniformity values equal to 0,50; 99,95 and 98,21%, respectively, after 160 days of study. Plants that were grown using fertigation with both microtubes and hoses showed no difference as regards to stem diameter and height. Thus, the use of the microtube under turbulent flow rate presented technical feasible for fertigation system.

O presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo de estudar as características da erosividade da chuva em Seropédica (RJ), quanto à sua distribuição, probabilidade de ocorrência e período de retorno. Para isso, foi utilizada uma série mensal de dados pluviométricos referente ao período de 1973 a 2002 e, com o auxílio de modelos ajustados para a região, foi possível obter os índices mensais e anuais de erosividade EI30 e KE>25. Com base nos resultados obtidos, foi possível concluir que: a) os valores médios anuais de EI30 e de KE>25 foram de 5.960,4 MJ mm ha-1 h-1 e de 99,2 MJ ha-1, respectivamente, e estão associados a períodos de retorno de 1,97 ano, com uma probabilidade de ocorrência de 50,82%; e b) valores anuais de EI30 da ordem de 5.995; 7.262; 7.684; 7.895; 8.022 e 8.064 MJ mm ha-1 h-1 e de KE>25 da ordem de 99,8; 122,7; 130,3; 134,1; 136,4 e 137,1 MJ ha-1, são esperados, em média, uma vez a cada 2; 5; 10; 20; 50 e 100 anos, respectivamente.

This work was carried out in order to study the distribution, the occurrence probability and the return period of the rainfall erosivity in Seropédica city, Rio de Janeiro State, Brazil. It was considered a continuous rain gauges series for the period from 1973 to 2002, and by using specific adjustment models for the region, it was determined the annual and monthly erosivity indexes EI30 and KE>25. With the obtained results, it was possible to conclude that: a) the annual erosivity indexes values EI30 and KE>25 were 5,960.4 MJ mm ha-1 and 99.2 MJ ha-1 , respectively, which was expected to occur at least once every 1.97 year, with an occurrence probability of 50.82%; and b) annual values EI30 of 5,995; 7,262; 7,684; 7,895 8,022 and8,064 MJ mm ha-1 and annual values KE>25 of 99.8; 122.7; 130.3; 134.1; 136.4 and 137.1 MJ ha-1 are expected at least once every 2; 5; 10; 20; 50 and 100 years, respectively.

Objetivou-se com este trabalho, avaliar as relações entre a erosividade da chuva e os padrões da precipitação com as perdas por erosão, para diferentes tipos de preparo do solo em um Argissolo Vermelho-Amarelo. O experimento foi conduzido utilizando-se parcelas experimentais de perda de solo com dimensões de 3,5 x 22,0 m, com os seguintes tratamentos: preparo convencional do solo em nível e semeadura de Mucuna Cinza (Mucuna pruriens), Crotalária (Crotalaria juncea), e Milho (Zea mays L.); preparo convencional do solo no sentido do declive e semeadura de milho no mesmo sentido e preparo convencional do solo no sentido do declive, mantido sem qualquer tipo de cobertura. Foi possível evidenciar que as perdas de solo foram mais influenciadas pelos diferentes tratamentos que as perdas de água; os tratamentos Crotalária e Milho morro abaixo, foram aqueles que apresentaram, respectivamente, as menores e maiores perdas de solo e água e, em média, os eventos de precipitação caracterizados como avançado, intermediário e atrasado, foram responsáveis por 62,6, 11,8 e 25,6% das perdas de água e por 35,1, 6,6 e 58,3% das perdas de solo, respectivamente.

This study was carried out in order to evaluate the relation between erosivity index and the rainfall pattern associated with different kinds of soil preparation and cover with erosion losses in a Red Yellow Argisol. The experiment was conducted in five soil loss experimental plots of 3.5 x 22.0 m, with the following treatments: conventional tillage (plowing plus disking) in contour lines and sowing the velvet bean (Mucuna pruriens), sun hemp (Crotalaria juncea) and corn (Zea mays L.); conventional tillage (plowing plus disking) in slope line and sowing of corn, conventional tillage (plowing plus disking) in slope line and without soil cover. The results showed that soil loss was more affected by different treatments than water loss; the treatments sun hemp and corn sowed in slope line were those that presented, respectively, the smaller and the larger soil and water losses; and the precipitation events characterized as advanced, intermediate and delayed patterns were responsible for 62.6, 11.8 and 25.6% of the water losses and for 35.1, 6.6 and 58.3% of the soil losses, respectively.

Com o objetivo de comparar dois classificadores de imagens para a estimativa da cobertura vegetal do solo, foram avaliadas as coberturas proporcionadas pela semeadura de leguminosas e de gramíneas, sob diferentes espaçamentos, preparo do solo e condições de céu com e sem nuvens. O experimento foi conduzido em quatro parcelas experimentais de perda de solo, com 22 m x 3,5 m, instaladas em um Argissolo Vermelho-Amarelo. Os tratamentos consistiram: a) mucuna-cinza (Mucuna pruriens) em nível; b) crotalária (Crotalaria juncea) em sulcos dispostos em nível; c) milho (Zea mays L.) em sulcos dispostos em nível, e d) milho semeado no sentido do declive. Foram tomadas fotografias das parcelas dos 15 aos 85 dias após a semeadura para posterior análise, utilizando o Sistema Integrado para Análise de Raízes e Cobertura do Solo (SIARCS) e um algoritmo baseado na emissividade das bandas do verde e do vermelho (SEROBIN). A maior cobertura do solo foi obtida na parcela cultivada com crotálaria (85,8%), a qual também foi alcançada em menor tempo (56 dias após semeadura). Por outro lado, as menores coberturas foram proporcionadas pelos tratamentos milho em nível e milho morro abaixo (38,6 e 35,2%, respectivamente). As exatidões globais foram de 0,96 e 0,92, para as classificações realizadas com os programas SIARCS e SEROBIN, respectivamente, não havendo, no entanto, diferença estatística entre os dois classificadores utilizados, de acordo com o teste Z aplicado, a 5% de probabilidade.

In order to compare two image classifiers for soil cover estimation under both clear sky conditions and sky with clouds, it was evaluated the soil cover by grass and bean crops cultivated in different densities and tillage systems. The experiment was conducted in four soil loss experimental plots of 22.0 m by 3.5 m, in a Red-yellow argil soil. The four treatments consisted of sowing the velvet bean (Mucuna pruriens), sun hemp (Crotalaria juncea) and corn (Zea mays L.), all three following the contour lines, and corn following the slope line. The plot images were acquired from 15 to 85 days after sowing. The soil cover was estimated by off-shelf software (SIARCS) and a proposed algorithm based on green and red bad reflectance (SEROBIN). The highest soil cover was obtained in the sun hemp plot (85.8%), which was also obtained sooner (56 days after sowing). On the other hand, the lowest soil covers were obtained in both corn plots, following the contour lines and the slope line (38.6 and 35.2%, respectively). The overall classification accuracies were 0.96 for SIARCS and 0.92 for SEROBIN. There was no statistical difference between the classifiers using the Z test at the 5% significance level.

Este trabalho teve como objetivo construir, instalar, calibrar e avaliar a sensibilidade de um lisímetro de pesagem com célula de carga, instalado em Seropédica - RJ, a fim de determinar a evapotranspiração de referência (ETo). O lisímetro, com dimensões de 1,0 m x 1,0 m e 0,7 m de profundidade, foi construído com chapas de aço galvanizado e instalado sobre estrutura metálica montada sobre barras transversais, a fim de concentrar toda a massa do conjunto sobre uma célula de carga localizada no centro do sistema. Após o preenchimento do lisímetro com solo, foi realizada a calibração do mesmo por meio de análise de regressão linear, e toda a área foi plantada com grama-batatais. O conjunto lisimétrico instalado mostrou-se adequado para a estimativa da ETo, apresentando erro-padrão de estimativa da regressão de 0,278 kg ou 0,278 mm, além de responder às variações dos principais elementos meteorológicos que influenciam na ETo.

The objective of this work was to construct, install, calibrate and evaluate a weighing lysimeter with load cell, in order to estimate reference evapotranspiration (ETo) for the Seropédica region - RJ. The lysimeter, which has the dimensions of 1.0 m x 1.0 m and 0.7 m in depth, was built with galvanized steel and installed over a metallic structure mounted over transversal bars, in order to concentrate all the assembly mass over a load cell localized in the center of the system. The lysimeter was filled with the same soil layers of the local soil. Then a calibration was carried out by means of a linear regression analysis and the whole lysimeter area was planted with Bahia grass. The lysimeter system demonstrated to be suitable for estimating ETo, yielding a standard error of the linear regression of 0.278 kg or 0.278 mm. In addition, it displayed satisfactorily the variation of the main meteorological elements that influence in ETo.

A irrigação de pastagens no Brasil apresentou crescimento acentuado nos últimos anos. No entanto, em função da ausência de pesquisas sobre a aplicação de água em pastagens, o manejo da irrigação não vem sendo realizado de maneira racional. Com o objetivo de contribuir para suprir a carência de informações, neste trabalho, comparou-se a evapotranspiração do capim Tanzânia estimada pelo método de razão de Bowen com a medida por lisímetro de pesagem. O experimento foi conduzido em Piracicaba - SP, entre os dias 21 de julho de 2000 e 15 de julho de 2001. Por meio de um lisímetro de pesagem e um sistema automático de razão de Bowen, foram obtidos valores de evapotranspiração do capim Tanzânia (ETc). A evapotranspiração média do capim Tanzânia foi de 4,13 mm d-1, segundo o balanço de energia, e 4,34 mm d-1, obtida pelo lisímetro de pesagem. Concluiu-se que a estimativa da evapotranspiração, obtida pelo sistema automático de razão de Bowen, pode ser influenciada pela contribuição advectiva e, também, pela ocorrência de chuvas de longa duração. Apesar disso, houve razoável correlação com as medidas feitas em lisímetro de pesagem.

Pasture irrigation in Brazil presented a large increasing in the recent years; however irrigation management practices have been done irrationally due to a lack of research on water use by pastures. The objectives of this research were to determine evapotranspiration of Guinea grass (Panicum maximum Jacq.) by measurements of a weighing lysimeter; to apply the energy balance method to estimate evapotranspiration of Guinea grass by means of an automated Bowen ratio system; and to compare the measured and the estimated values of evapotranspiration. The experiment was carried out in Piracicaba - SP, Brazil, between July 21, 2000 and July 15, 2001. The average evapotranspiration of Guinea grass was 4.13 mm day-1 by the energy balance method and 4.34 mm day-1 by the weighing lysimeter. It was concluded that the estimated evapotranspiration obtained by the automated Bowen ratio system can be influenced by advection and by long duration rainfalls. Despite of these constraints, there was a reasonable correlation with the measurements of a weighing lysimeter.