ABSTRACT Water scarcity has become a concern for many countries; a proper irrigation system is essential for rational water use. Therefore, information on water dynamics within the wetted soil is necessary. Field investigations and laboratory analyses can measure wetted soil volume dimensions, but these are time-consuming and costly. Mathematical models can also be used to obtain such information based on soil physical-hydraulic properties, among the most used models in HYDRUS-2D. In this sense, we aimed to simulate water movement in a sandy soil profile using the HYDRUS-2D model for subsurface drippers at different spacings, depths, and flows rates. Initially, a greenhouse test was carried out to validate HYDRUS-2D for the soil Psamment (Ferralic Arenosol). After validation, simulations for drippers were arranged as follows: spacings of 0.30, 0.40, and 0.50 m; depths of 0.20, 0.25, and 0.30 m; and flow rates of 1.0 and 1.6 L h-1. In all simulations, ten applications of 1 L of water were carried out. Simulations showed that the dripper spacing, depth, and flow rate of 0.40 m, 0.20 m, and 1.6 L h-1 presented the best performance. In this configuration, wetted soil volume remained at an adequate depth in a scenario of sugarcane root and near the surface, avoiding economic and environmental costs due to water losses to deeper soil layers.

RESUMO A escassez de água se tornou uma preocupação para muitos países; um sistema de irrigação adequado é essencial para o uso racional da água. Portanto, são necessárias informações sobre a dinâmica da água no volume de solo molhado. Investigações de campo e análises de laboratório podem medir as dimensões do volume de solo molhado, mas são demoradas e onerosas. Modelos matemáticos podem ser usados para obter tais informações com base nas propriedades do solo, dentre os modelos mais utilizados no HYDRUS-2D. Nesse sentido, objetiva-se simular o movimento da água em um perfil de solo arenoso utilizando o modelo HYDRUS-2D para gotejadores de subsuperfície em diferentes espaçamentos, profundidades e vazões. Inicialmente, foi realizado um teste para validar HYDRUS-2D para o solo Neossolo Quartzarênico. Após a validação, foram feitas simulações para gotejadores, dispostos da seguinte forma: espaçamentos de 0,30, 0,40 e 0,50 m; profundidades de 0,20, 0,25 e 0,30 m; e taxas de fluxo de 1,0 e 1,6 L h-1. Em todas as simulações, foram realizadas dez aplicações de 1 L de água. As simulações mostraram que o espaçamento, profundidade e vazão de 0,40 m, 0,20 m e 1,6 L h-1, respectivamente, apresentaram os melhores desempenhos. Nessa configuração, o volume de solo úmido permaneceu em profundidade adequada em um cenário de raiz de cana e próximo à superfície, evitando custos econômicos e ambientais devido a perdas de água por lixiviação.

Resumo O crescente aumento da demanda por água na produção de alimentos aponta as necessidades de se buscar fontes alternativas de abastecimento. O esgoto doméstico tratado é uma maneira de mitigar este problema, entretanto, para que possa ser utilizado na agricultura, é necessário adequá-lo às exigências legislativas. O uso do ozônio na desinfecção de efluentes domésticos vem sendo utilizado devido ao seu caráter fortemente oxidante, permitindo o ajuste de seus parâmetros ao reúso agrícola. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade sanitária e agrícola do efluente doméstico tratado com ozônio. O experimento foi realizado em bancadas de laboratório no qual foram aplicadas as dosagens: 0; 8; 15; 30; 45; e 60 mg L-1 de ozônio. O tempo de aplicação, para cada dosagem foi, respectivamente, em segundos: 0; 14; 27; 54; 81; e 108. Foram avaliados parâmetros microbiológicos, físicos e químicos: coliformes totais, Escherichia coli, pH, turbidez, oxigênio dissolvido, condutividade elétrica, carbono orgânico total, nitrogênio total, fósforo total, potássio, magnésio, cálcio e sódio. A ozonização não alterou significativamente as propriedades físicas e a composição química da água residuária, indicando importante vantagem em termos de potencial reúso agrícola. Entretanto, a contagem de E. coli não foi reduzida suficientemente para que o efluente possa ser utilizado na agricultura. Os resultados indicam a importância da investigação dos efeitos do ozônio na eficiência do tratamento de esgoto, buscando o entendimento das interações com o intuito de identificar dosagens e tempo de exposição ideais para tornar as águas residuárias seguras ao reúso agrícola.

Abstract The increasing demand for water in food production highlights the need to seek alternative sources of supply. Treated domestic sewage is a way to mitigate this problem, but it must comply with legislation to be used safely in agriculture. Ozone has been used for disinfection of domestic effluents due to its strong oxidizing character, allowing the adjustment of its parameters for agricultural reuse. This study therefore aimed to evaluate the sanitary and agricultural viability of domestic effluent treated with ozone. The experiment was carried out on laboratory benchtops and doses of 0, 8, 15, 30, 45, and 60 mg L−1 of ozone were applied. The application time for each dose was 0, 14, 27, 54, 81, and 108 seconds, respectively. Microbiological, physical, and chemical parameters were evaluated: total coliforms, Escherichia coli, pH, turbidity, dissolved oxygen, electrical conductivity, total organic carbon, total nitrogen, total phosphorus, potassium, magnesium, calcium, and sodium. Ozonation did not significantly alter the physical and chemical composition of wastewater, indicating an important advantage in terms of potential agricultural reuse. However, the pathogenic load of E. coli was not reduced enough for the effluent to be used in agriculture. The results suggest an investigation of the effects of ozone on the efficiency of sewage treatment, seeking to understand these interactions to identify ideal doses and exposure time, making wastewater safe for agricultural reuse.

Resumo O reúso de soluções nutritivas em hidroponia se torna alternativa ao descarte de água e nutrientes no ambiente, já que a escassez desses recursos e a contaminação do solo por fertilizantes são problemas, tanto econômicos quanto ambientais. Este trabalho avaliou a viabilidade da reposição de nutrientes para o reúso das soluções nutritivas descarte durante o desenvolvimento da cultura da alface em hidroponia. O experimento foi realizado em estufa agrícola, em sistema hidropônico NFT utilizando a cultivar de alface Milena. O experimento foi dividido em duas etapas, sendo a primeira: monitoramento e coleta de dados e proposição de manejo da reposição de nutrientes e a segunda: validação do manejo de reposição proposto. O monitoramento do consumo da solução nutricional da cultura, na primeira etapa, serviu como base para o manejo de reposição nutricional proposto. O manejo foi validado na segunda etapa através da avaliação das massas fresca e seca, o estado nutricional da cultura e a quantidade de fertilizantes aplicados nos tratamentos, T1 - reposição de nutrientes com reaproveitamento da solução nutritiva e T2 - reposição de nutrientes sem reaproveitamento da solução nutritiva. Os dados de massa fresca e seca e a quantidade de nutrientes absorvidos pelas plantas foram submetidos ao teste estatístico T ao nível de 5% de significância, mostrando não haver diferença significativa entre os tratamentos, sendo possível concluir que a reposição de nutrientes proporcionou o reúso da solução nutritiva durante o desenvolvimento da cultura da alface.

Abstract In order to address issues of limited resources and contamination by fertilizers, nutrient solutions may be reused in hydroponics as an alternative to their disposal in the environment. This work evaluated the feasibility of nutrient replacement for the nutrient solutions reused during lettuce hydroponic cultivation. The experiment was carried out in an agricultural greenhouse in an NFT hydroponic system using the “Milena” lettuce cultivar. The experiment was divided into two stages: 1) monitoring and data collection and proposition of nutrient replacement management; and 2) validation of the proposed replacement management. Monitoring the consumption of the crop's nutritional solution in the first stage served as the basis for the proposed nutritional replacement management. Management was validated in the second stage through the evaluation of fresh and dry mass, crop nutritional status, and the amount of the fertilizer applied in the treatments: T1 - nutrient replacement with nutrient solution reuse; and T2 - nutrient replacement without nutrient solution reuse. The fresh and dry mass data and the amount of nutrients absorbed by the plants were submitted to the t-test at 5% probability, showing no significant difference between the treatments, making it possible to conclude that the nutrient solution reuse provided nutrient replacement during the lettuce crop cultivation.

Resumo O tratamento e o reúso da água são fundamentais devido à crescente demanda por água doce, principalmente na agricultura. Nesse sentido, este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos da turbidez de águas residuárias tratada na Estação de Tratamento de Efluentes (ETE) da UFSCar/Araras e da dose de UV na inativação microbiana. A ETE trata até 2.000 litros de águas residuais diariamente de banheiros e um restaurante universitário e tem cinco componentes (caixa de graxa, fossa séptica, tanque de microalgas, filtro anaeróbio de fluxo ascendente e wetlands). Efluentes pré-tratados foram usados nos experimentos, e os locais de amostragem consistiram em caixas de inspeção localizadas após os wetlands. A coleta de amostras, inspeção, preservação e análises foram realizadas de acordo com métodos padrão. A turbidez da amostra foi ajustada para 5, 50, 100, 200 e 300 unidades de turbidez nefelométrica (NTU) e doses de UV de 7,2-28,8 mWs cm-2 foram usadas. Foi utilizado um planejamento fatorial 5 x 5 (cinco níveis de turbidez e cinco doses de radiação), totalizando 25 tratamentos. Cada tratamento foi realizado em triplicata. Os dados foram submetidos à análise de variância e teste de Tukey. Os resultados mostraram que o aumento da turbidez diminuiu significativamente a eficiência da desinfecção em amostras com níveis de turbidez superiores a 50 NTU. Os coeficientes de inativação microbiana aqui obtidos podem ser extrapolados para a desinfecção de águas residuais com turbidez de até 300 NTU para eliminar coliformes termotolerantes. O esterilizador UV é viável para o tratamento de efluentes e sua reutilização na agricultura.

Abstract Water treatment and reuse are fundamental because of the increasing demand for freshwater, especially in agriculture. Accordingly, this study evaluated the effects of turbidity of wastewater processed at the Effluent Treatment Station (ETE) of the UFSCar/Araras and of UV dose on microbial inactivation. The ETE treats up to 2000 L of wastewater daily from toilets and a university restaurant and has five components (grease box, septic tank, microalgae tank, upflow anaerobic filter, and wetlands). Pretreated effluents were used in the experiments, and sampling sites consisted of inspection boxes located after the wetlands. Sample collection, inspection, preservation, and analyses were performed according to standard methods. Sample turbidity was adjusted to 5, 50, 100, 200, and 300 nephelometric turbidity units (NTU), and UV doses of 7.2-28.8 mWs cm-2 were used. A 5 x 5 factorial design (five turbidity levels and five radiation doses) was used, totaling 25 treatments. Each treatment was performed in triplicate. The data were submitted to analysis of variance and Tukey’s test. The results showed that the increase in turbidity significantly decreased disinfection efficiency in samples with turbidity levels higher than 50 NTU. The microbial inactivation coefficients obtained here can be extrapolated to disinfection of wastewater with turbidity up to 300 NTU to eliminate thermotolerant coliforms. The UV sterilizer is feasible for wastewater treatment and its reuse in agriculture.

RESUMO A evolução tecnológica é imprescindível para tornar a agricultura irrigada mais eficiente no uso da água. Sendo assim, esse artigo de revisão visa contextualizar a irrigação na era da agricultura 4.0 de forma a abordar como essas novas tecnologias estão a impactar no uso racional da água. No que concerne a automação de sistemas irrigados abordou-se a eficiência da irrigação com auxílio de sensores de umidade, aplicativos com uso de smartphone, controladores e injetores de fertilizantes e como o funcionamento destes pode promover a irrigação. Com relação ao manejo da irrigação, o uso do sensoriamento remoto como opção para determinação da evapotranspiração da cultura foi contextualizado, relacionando os tipos de bandas espectrais e sensores utilizados para a coleta de imagens (orbital, aéreo e terrestre), no acompanhamento do status hídrico da cultura. Versou-se também sobre a importância da coleta de dados nas delimitações das zonas de manejo para a irrigação de precisão e quais os possíveis avanços ainda podem ser alcançados no que concerne a obtenção e análise de dados. Por fim, conclui-se que, apesar da alta eficiência dos sistemas de irrigação automatizados, informações oriundas dos atributos do solo, clima e planta obtidas através da gama de dados fornecidos por sensores, serão responsáveis pela mitigação dos impactos globais ocasionados pela agricultura irrigada no futuro próximo, já que estas informações podem potencializar com máxima eficiência, a irrigação de precisão, reduzindo assim o consumo de água pela agricultura.

ABSTRACT Technological evolution is essential to make irrigated agriculture more efficient in the use of water. Thus, this review article aims to contextualize irrigation in the age of agriculture 4.0 in order to address how these new technologies are impacting the rational use of water. With regard to the automation of irrigated systems, irrigation efficiency with moisture sensors, applications using smartphone, controllers and fertilizer injectors, as well as how their operation can promote irrigation, was addressed. Regarding irrigation management, the use of remote sensing as an option to determine crop evapotranspiration was contextualized, listing the types of spectral bands and sensors used to collect images (orbital, aerial and terrestrial), in the monitoring of crop water status. The importance of data collection in the delineations of management zones for precision irrigation and what possible advances can still be achieved with regard to obtaining and analyzing data were also discussed. Finally, it is concluded that, despite the high efficiency of automated irrigation systems, information of soil, climate and plant attributes obtained through the range of data provided by sensors will be responsible for mitigating the global impacts caused by irrigated agriculture in the near future, since this information can enhance irrigation, with maximum efficiency, thus reducing water consumption by agriculture.

Resumo A irrigação tem sido apontada nas últimas décadas como o maior consumidor de água. Considerando a necessidade de um uso racional dos recursos hídricos e a importância da cobertura morta para o plantio, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da cobertura morta orgânica (palha de cana-de-açúcar) sob o armazenamento de água no solo para o desenvolvimento da cultura do repolho. Esta pesquisa foi conduzida no CCA/UFSCar e o delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com quatro repetições e dois tratamentos com e sem palha de cana-de-açúcar. A aplicação de água foi realizada por um sistema de irrigação por gotejamento e o manejo da irrigação foi determinado a partir dos dados coletados pelo TDR. O uso da cobertura orgânica não interferiu na produtividade do repolho em condições de casa de vegetação. A palha apresenta eficiência para redução da evaporação do solo e, consequentemente, aumenta a eficiência do uso da água. Foi possível economizar até 28,1 mm (14,5%) de profundidade da água através da cobertura do solo.

Abstract Irrigation has been pointed out in recent decades as the major consumer of water. Considering the need for a rational use of water resources and the importance of mulching for planting, this study evaluated the effect of organic mulching (sugarcane straw) under soil water storage for cabbage crop development. This research was conducted at CCA/UFSCar, and the experimental design was a completely randomized design with four replications and two treatments with and without sugarcane straw. Water application was performed by a drip irrigation system and irrigation management was determined from data collected by TDR. The use of organic mulching did not interfere with cabbage productivity under greenhouse conditions. The straw presents efficiency for reduction of soil evaporation and, consequently, increases water-use efficiency. The soil cover made it possible to save up to 28.1 mm (14.5%) of the water depth.

Resumo O reúso de efluente doméstico é uma alternativa para a agricultura irrigada em situações de reduzida disponibilidade de água. No entanto, como é comum a presença de patógenos em águas residuárias, torna-se necessário um processo de desinfecção previamente à sua utilização. Com o desenvolvimento da pesquisa, avaliou-se a viabilidade sanitária e agrícola do efluente doméstico tratado em Estação Piloto composta por Tanque Séptico, Wetlands e sistema de desinfecção por radiação ultravioleta (UV). A Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) se encontra instalada no Centro de Ciências Agrárias, UFSCar, em Araras-SP, e recebe diariamente 2000 L de esgoto, o qual foi monitorado em termos de pH, turbidez, condutividade elétrica (CE), oxigênio dissolvido (OD), sódio (Na), potássio (K), cálcio (Ca), nitrogênio total (NT), fósforo total (PT), magnésio (Mg), carbono orgânico total (COT), coliformes totais (CT), Escherichia coli (E. coli) e Razão de Adsorção de Sódio (RAS). A eficiência de remoção dos parâmetros foi calculada com base nas médias de entrada e saída de cada unidade de tratamento. Os resultados apontaram remoção para K (68,2%), NT (54,1%) e PT (36,1%). Os teores de Na (26,7%) e Ca (22,9%) demonstraram aporte desses sais ao efluente, porém, a RAS não apresentou riscos quanto à sodificação do solo. Com relação aos microbiológicos, a ETE apresentou uma remoção de 4 e 5 ciclos log para CT e E. coli, respectivamente. Sendo assim, os resultados do monitoramento indicam que o efluente tratado da ETE Piloto apresenta viabilidade sanitária e agrícola, estando de acordo com a legislação vigente.

Abstract Domestic effluent reuse is an alternative for irrigated agriculture in situations of reduced water availability. However, as there is the presence of pathogens in wastewater, the disinfection process is necessary before use. This research evaluated the sanitary and agricultural viability of treated wastewater at a pilot-scale station composed of a septic tank, Wetlands and an ultraviolet radiation (UV) disinfection system. The Sewage Treatment Station (STS) is installed in the Agricultural Sciences Center, UFSCar, in Araras city, SP, and receives 2000 L of sewage daily, which was monitored in terms of pH, turbidity, electrical conductivity (EC), dissolved oxygen (DO), sodium (Na), potassium (K), calcium (Ca), total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), magnesium (Mg), total organic carbon (TOC), total coliforms (TC), Escherichia coli (E. coli) and Sodium Adsorption Ratio (SAR).The removal efficiency of the parameters was calculated based on the input and output means of each treatment unit. Results indicated removal efficiency for K (68.2%), TN (54.1%) and TP (36.1%). The levels of Na (26.7%) and Ca (22.9%) demonstrated the contribution of these salts to the wastewater; however, SAR did not present any risks for soil sodification. Microbiologically, the STS presented removal efficiency of 4 and 5 log-cycles for TC and E. coli, respectively. Therefore, results of monitoring indicate that the treated wastewater presents sanitary and agricultural viability, and conforms with the current legislation.

Resumo Neste trabalho, foi avaliada a viabilidade do uso de composto de lodo de esgoto, proveniente de estação de tratamento de esgoto, como fertilizante alternativo para o cultivo inicial de eucalipto. O experimento foi realizado em casa de vegetação no CCA - UFSCar, Araras, SP. Os cultivos ocorreram em vasos de 11 L durante 75 dias. O delineamento experimental foi inteiramente ao acaso, com cinco tratamentos e sete repetições. Os tratamentos adotados foram constituídos por uma testemunha, três tratamentos com composto de lodo de esgoto (25%, 50% e 75% do volume do vaso) e um tratamento com fertilizante mineral convencional, todos em solo arenoso. Ao final do experimento, a taxa de crescimento relativo (TCR) e a massa seca das plantas foram medidas e submetidas à análise de variância seguida pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. A TCR foi maior nos tratamentos com fertilização do que na testemunha, mas não diferiu entre a fertilização mineral e as doses de fertilização orgânica. A massa seca das plantas foi maior no tratamento com 50% do volume do vaso com fertilizante orgânico (p<0,01). Assim, o composto de lodo de esgoto se mostrou com potencial para substituir fertilizantes minerais convencionais no cultivo inicial de eucalipto.

Abstract This study evaluated the feasibility of sewage sludge compost obtained from a sewage treatment plant as an alternative “Class D” organic fertilizer for the initial cultivation eucalyptus. The experiment was conducted in a greenhouse at CCA - UFSCar, Araras, SP. Cultivation occurred in 11 L pots for 75 days. We adopted a completely randomized design, with five treatments and seven repetitions. The tests considered a control treatment with no fertilization, three treatments with sewage sludge compost addition (25%, 50%, and 75% of the pot volume) and a treatment with conventional mineral fertilizers, all in sandy soil. At the end of the experiment, plant relative growth rate and dry mass were evaluated and submitted to analysis of variance, followed by a Tukey test at 5% probability. Treatments with fertilization had a greater relative growth rate than the control; however, we found no difference between mineral and organic fertilization. Plant dry mass was higher in the treatment with 50% of the pot filled with organic fertilizer. Thus, we conclude that the tested sewage sludge compost is a potential substitute for conventional mineral fertilization for the initial cultivation of eucalyptus.

A atual crise da água ressalta a importância de se melhorar a gestão da água. O uso de efluente de tratamento secundário na agricultura pode reduzir a descarga de efluentes em corpos naturais e fornecer nutrientes para as culturas. Este estudo teve como objetivo avaliar as propriedades físicas e químicas de um Latossolo Vermelho distrófico irrigado com água de reúso. Conduzido no Centro de Ciências Agrárias (CCA) da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), em Araras/SP/Brasil, 18 amostras indeformadas de solo foram coletadas e dispostas em permeâmetro de carga constante para simular a irrigação de 5 ciclos de cultivo de alface (Lactuca sativa L.), organizado em cinco diferentes tratamentos e um grupo controle. Para cada tratamento foram aplicados 0,58 L, 1,16 L, 1,74 L, 2,32 L, e 2,90 L de água de reúso e água destilada. A água de reúso usada nesse estudo provém de uma planta de tratamento de esgoto doméstico. Após a passagem da água pelo solo, amostras da água de reúso tratada e água destilada foram coletadas e analisada a condutividade elétrica (CE), razão de adsorção de sódio (RAS), turbidez, pH, Na, K, Mg, P e Ca, e no solo a granulometria, a fertilidade completa, porcentagem de sódio trocável (PST) e condutividade hidráulica (Ksat). A Ksat diminuiu, mas isto não prejudicou a infiltração de água e nutrientes no solo. A concentração de nutrientes no solo aumentou, incluindo o Na, o que requer monitoramento da salinidade do solo. Conclui-se que a aplicação da água de reúso não causou danos às propriedades físicas do solo, mas resultou em tendência à salinização.

The current water crisis underlines the importance of improving water management. The use of effluent from secondary treatment in agriculture can reduce the discharge of effluent into natural bodies and provide nutrients to crops. This study evaluated the physical and chemical properties of a Dusky Red Latosol soil that had been irrigated with treated wastewater. Conducted at the Center of Agricultural Sciences (CCA) of Federal University of São Carlos (UFSCar), in Araras/São Paulo/Brazil, 18 undisturbed soil samples were collected and deposited on a constant-head permeameter in order to simulate the irrigation of five growth cycles of lettuce (Lactuca sativa L.), organized in five different treatments and one control group. For each treatment 0.58 L, 1.16 L, 1.74 L, 2.32 L, and 2.90 L of treated wastewater and distilled water were applied . The treated wastewater came from a domestic waste treatment plant. After the water filtered through the soil, samples of treated wastewater were collected for analyses of electrical conductivity (EC), sodium adsorption ratio (SAR), turbidity, pH, Na, K, Mg, P and Ca and, in the soil the granulometry, complete fertility, exchangeable sodium percentage (ESP) and saturated hydraulic conductivity (Ksat). The Ksat decreased, but did not alter the infiltration of water and nutrients in the soil. The concentration of nutrients in the soil increased, including Na, which raises the need for monitoring soil's salinity. In conclusion, the application of wastewater did not cause damage to the physical properties of the soil, but resulted in a tendency towards salinization.

A busca por fontes alternativas de água para a agricultura torna o uso de efluentes de esgotos tratados na agricultura uma estratégia importante para atingir a sustentabilidade. Este trabalho avaliou a viabilidade do reuso de efluente de esgoto doméstico tratado, como fonte alternativa de água e nutrientes no cultivo hidropônico de alface (Lactuca sativa L). O experimento foi realizado no Centro de Ciências Agrárias - UFSCar, no município de Araras (SP), em casa de vegetação. O cultivo ocorreu de fevereiro a março de 2014. O sistema hidropônico adotado foi a técnica do filme de nutrientes e contou com três tratamentos: 1) uso de água de abastecimento e fertilizantes minerais (TA), 2) uso de efluente doméstico tratado, complementado com fertilizantes minerais, com base em resultados de análise química prévia (TRA) e, 3) uso de efluente doméstico tratado (TR). O delineamento experimental aplicado foi o de quatro blocos distribuídos ao acaso. Avaliou-se a massa fresca, o estado nutricional, a qualidade microbiológica da cultura e a quantidade de fertilizantes aplicados nos tratamentos. Os dados de massa fresca foram submetidos à análise de variância e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. Apenas o tratamento TR apresentou diferença significativa quanto às variáveis avaliadas, sendo identificados sintomas de deficiências nutricionais nas plantas e redução significativa na produção de massa fresca (p<0,01). Não foi detectada presença de Escherichia coli em nenhum dos tratamentos, sendo possível obter uma economia de alguns fertilizantes no tratamento TRA em comparação ao TA.

The search for alternative sources of water for agriculture makes the use of treated sewage sludge an important strategy for achieving sustainability. This study evaluated the feasibility of reusing treated sewage effluent as alternative source of water and nutrients for the hydroponic cultivation of lettuce (Lactuca sativa L). The experiment was conducted in the greenhouse of the Center for Agricultural Sciences - UFSCar, in Araras, SP. The cultivation took place from February to March 2014. The hydroponic system used was the Nutrient Film Technique, and included three treatments: 1) water supply and mineral fertilizers (TA); 2) use of effluent treated and complemented with mineral fertilizers based on results of previous chemical analysis (TRA); and 3) use of treated effluent (TR). The applied experimental design was four randomly distributed blocks. We evaluated the fresh weight, nutritional status, the microbiological quality of the culture, and the amount of mineral fertilizers used in the treatments. The fresh weights were subjected to analysis of variance and means were compared by the Tukey test at 5% probability. Only the TR treatment showed a significant difference in the evaluated variables, as symptoms of nutritional deficiencies in plants and significant reduction in fresh weights (p <0.01) were found. There was no detectable presence of Escherichia coli in any treatment, and it was possible to use less of some fertilizers in the TRA treatment compared to TA.

A progressiva demanda por água tem feito do tratamento e reutilização de efluentes um tema de relevância mundial. Considerando tal situação, este trabalho visa monitorar e avaliar a eficiência de uma estação de tratamento de esgoto (ETE) que atua por meio de processos físicos e biológicos mensurando a redução do teor de matéria orgânica do efluente durante o processo de tratamento e a disposição de nutrientes de importância agrícola no efluente tratado. A ETE foi dimensionada para tratar 2500 litros de esgoto por dia e consiste em 04 unidades discriminadas da seguinte forma: tanque séptico, tanque de microalgas, filtro anaeróbio de fluxo ascendente e wetlands com cultivo de Zantedeschia aethiopica L. A eficiência da ETE atingiu, aproximadamente, 90% na remoção de matéria orgânica proporcionando um efluente adequado para a fertirrigação, mesmo para os elementos Na e Ca que tiveram seus teores aumentados devido ao maior acúmulo de matéria orgânica no filtro anaeróbio de fluxo ascendente e wetlands. A ETE apresenta remoção de nitrogênio e fósforo pela ação das microalgas e das macrófitas utilizadas no processo. O efluente final é composto por elementos de importância agrícola tais como nitrogênio, fósforo, cálcio e potássio e, juntamente com a carga de matéria orgânica e sais, enquadra-se, nas determinações da NBR 13.969/1997 (Norma da Associação Brasileira de Normas Técnicas) para reutilização na agricultura, porém sem descartar monitoramentos periódicos da salinidade do solo.

The increasing demand for water has made the treatment and reuse of wastewater a topic of global importance. This work aims to monitor and evaluate the efficiency of a wastewater treatment plant's (WWTP) physical and biological treatment of wastewater by measuring the reduction of organic matter content of the effluent during the treatment and the disposal of nutrients in the treated residue. The WWTP has been designed to treat 2500 liters of wastewater per day in four compartments: a septic tank, a microalgae tank, an upflow anaerobic filter and wetlands with cultivation of Zantedeschia aethiopica L. A plant efficiency of 90% of organic matter removal was obtained, resulting in a suitable effluent for fertigation, including Na and Ca elements that showed high levels due to the accumulation of organic matter in the upflow anaerobic filter and wetlands. The WWTP removes nitrogen and phosphorus by the action of microalgae and macrophytes used in the process. The final effluent includes important agricultural elements such as nitrogen, phosphorus, calcium and potassium and, together with the load of organic matter and salts, meets the determination of NBR 13,969/1997 (Standard of the Brazilian Technical Standards Association) for reuse in agriculture, but periodic monitoring of soil salinity is necessary.

A aplicação de água residuária no solo é uma forma alternativa de fertilização do solo e de reúso da água. Entretanto, deve-se dar especial atenção à técnica, devido ao fato de que sucessivas aplicações podem provocar a salinização do solo. A reflectometria no domínio do tempo (TDR) permite não apenas o monitoramento simultâneo e contínuo do teor de água e da condutividade elétrica aparente do solo, como também a determinação indireta da condutividade elétrica de sua solução. O presente trabalho teve por objetivo avaliar a viabilidade do emprego da TDR na determinação indireta da condutividade elétrica de um extrato de solo saturado (CEse), empregando-se uma equação empírica para o equipamento TDR Trase® modelo 6050X1. O experimento foi conduzido utilizando-se amostras deformadas de solo saturadas com água residuária da suinocultura nas proporções de 0, 0,45, 0,90, 1,80, 2,70 e 3,60 m³ m-3 de solo. As sondas utilizadas eram equipadas com três hastes de 0,20 cm de comprimento, montadas artesanalmente. O modelo empírico que associou valores da condutividade elétrica mensurado por meio da TDR (CE TDR) com CEse propiciou excelente ajuste, indicando a viabilidade da técnica na determinação da condutividade elétrica da solução do solo.

Wastewater application to soil is an alternative for fertilization and water reuse. However, particular care must be taken with this practice, since successive wastewater applications can cause soil salinization. Time-domain reflectometry (TDR) allows for the simultaneous and continuous monitoring of both soil water content and apparent electrical conductivity and thus for the indirect measurement of the electrical conductivity of the soil solution. This study aimed to evaluate the suitability of TDR for the indirect determination of the electrical conductivity (ECse) of the saturated soil extract by using an empirical equation for the apparatus TDR Trase 6050X1. Disturbed soil samples saturated with swine wastewater were used, at soil proportions of 0, 0.45, 0.90, 1.80, 2.70, and 3.60 m³ m-3. The probes were equipped with three handmade 0.20 cm long rods. The fit of the empirical model that associated the TDR measured values of electrical conductivity (EC TDR) to ECse was excellent, indicating this approach as suitable for the determination of electrical conductivity of the soil solution.

O uso de irrigação por gotejamento e água de reúso está crescendo rapidamente em algumas áreas, destacando a necessidade para desenvolver práticas de fertirrigação que combinem preocupações ambientais dentro da produção vegetal. Caracterizou-se espacial e temporalmente os padrões de distribuição da água e do soluto para auxiliar o dimensionamento e manejo de sistemas de fertirrigação. O experimento foi conduzido numa caixa de solo, com monitoramento por TDR da distribuição de solução de nitrato de potássio (KNO3), aplicada via gotejador de vazão de 4 L h-1. Observou-se distribuição em gradiente da solução no solo nas interações entre os perfis (umidade versus condutividade elétrica), sendo verificado maior armazenamento da solução próximo ao gotejador e, conseqüentemente, diminuição desta à medida que se aproxima da frente de molhamento. Sugere-se, para a redução da lixiviação dos íons fertirrigados, a aplicação de pequenos volumes de solução durante a irrigação, mas com maior freqüência.

The use of drip irrigation and marginal water is growing rapidly in some areas, highlighting the need to develop sound fertigation practices that combine environmental and crop production concerns. In this study the spatial and temporal water and solute distribution patterns are characterized to underpin fertirrigation design and management systems. Time domain reflectometry (TDR) probes were used to monitor the distributions of potassium nitrate (KNO3) and water from drippers discharging at a constant flow rate of 4 L h-1 in soil-filled containers. In the interactions between the different profiles, a gradient distribution of the solution in the soil was observed, with greater storage of solution close to the dripper, which decreased gradually as it approached the wetting front. To reduce leaching of fertigated ions, the frequent application of small amounts of solution during irrigation is recommended.

Programar práticas de irrigação com base na umidade do solo é um dos métodos mais usuais devido sua praticidade e baixo custo. O efeito do esgotamento da água disponível do solo sobre a evapotranspiração (ETc), transpiração (E), potencial de água na folha ao amanhecer (psiP) e ao meio-dia (psiM), condutância estomática (gs) e assimilação líquida de CO2 (A) em plantas de limeira 'Tahiti' (Citrus latifolia) foi avaliado para melhorar o manejo da irrigação, minimizando água e evitando o estresse hídrico. As plantas foram espaçadas de 7 <FONT FACE=Symbol>´</FONT> 4 m e irrigadas por quatro gotejadores com a diminuição da água disponível no solo (AD) provocada pela suspensão da irrigação (40 dias). Para as medidas do potencial da água na folha foi utilizado uma câmara de pressão (psiP e psiM) e para as medidas de trocas gasosas um analisador de gases por infravermelho (A, E e gs). Foi utilizado um lisímetro de pesagem para a determinação da ETc. A umidade e potencial de água no solo (psiS) foram monitoradas por sondas de TDR e tensiômetros, respectivamente, instalados a 0,3, 0,6 e 0,9 m de profundidade. As variáveis meteorológicas foram monitorados por uma estação agrometeorológica automática na área. O limite de AD na qual a ETc começou a diminuir foi de 43%, ao passo que para gs, A, E e Y P foi de 60%. Ainda, o Y P foi mais sensível a AD do que as medidas de psiM podendo ser recomendado como ferramenta para manejo de irrigação. Quando AD estava próximo de 60%, os valores de psiP e psiS eram -0,62 MPa e -48,8 kPa, respectivamente.

Irrigation scheduling based on soil moisture status is one of the most useful methods because of its practicality and low cost. The effects of available soil water depletion on evapotranspiration (ETc), transpiration (E), leaf water potential at predawn (psiP) and midday (psiM), stomatal conductance (gs) and net CO2 assimilation (A) in lime 'Tahiti' trees (Citrus latifolia) were evaluated to improve irrigation schedule and minimize water use without causing water stress. The trees were spaced 7 <FONT FACE=Symbol>´</FONT> 4 m and drip-irrigated by four drippers with the available soil water content (AWC) depleted by suspension of irrigation (40 days). Leaf water potential was measured on a pressure chamber (psiP and psiM) and leaf gas exchange was measured by infrared gas analyzer (E, gs and A). Evapotranspiration was determined with the aid of weighing lysimeter. Water soil content and potential (psiS) were monitored with TDR probes and tensiometers, respectively, installed at 0.3, 0.6 and 0.9 m depths. Meteorological variables were monitored with an automatic weather station in the experimental area. The threshold AWC level for the onset of ETc decline was 43%, and 60% for gs, A, E and Y P. Also, psiP was more sensitive to AWC than psiM, and is therefore a better tool for irrigation. When AWC was around 60%, values of psiP and psis were -0.62 MPa and -48.8 kPa, respectively.