Short-term changes in soil properties due to sanitary wastewater irrigation used as a potassium source

Abstract Irrigation with wastewater is an agricultural practice used to supply plants with nutrients that can reduce the nutrient load impact on fresh water sources and save conventional water sources. However, the physical and chemical properties of soil can be altered according to specific wastewater characteristics. This study aimed to investigate short-term changes in soil physical and chemical properties after irrigation of cotton with preliminary treated wastewater (PTW) and tertiary treated wastewater (TTW) as potassium sources in the semi-arid region of Minas Gerais State, Brazil. A randomized complete block design (RCBD) with four replications and five treatments was used: a combination of two wastewaters (PTW and TTW) as potassium topdressing sources and two equivalent doses to 40 and 60 kg K 2 O ha -1 , as well as a control treatment with a conventional mineral fertilizer. After the first soil sampling, the liming, NPK fertilizer, urea and potassium chloride treatments increased the base saturation and electrical conductivity up to 0.4 m soil depth. Wastewater potassium sources did not promote chemical excesses in the four soil depths evaluated, although the sodium content increased up to 0.6 m depth with 60 kg K 2 O ha -1 via TTW. The same dose (60 kg K 2 O ha -1 ) via PTW decreased the soil pH in the top 0.2 m and the water-dispersible clay (WDC) level up to 0.6 m depth due to the better chemical balance of this wastewater. In general, it is recommended to use PTW when providing 60 kg K 2 O ha -1 in topdressing

PARTIÇÃO DE BIOMASSA E ABSORÇÃO DE NUTRIENTES PELO FEIJOEIRO COMUM

Studies related to the absorptions and nutrient partitioning in organs of irrigated beans are scarce and very important for the improvement of different fertilization models. This study aimed to evaluate the growth of irrigated common bean in winter, through biomass production and nutrients uptake to organs and shoots. We used a randomized block design with three replications and seven composed of time periods of plant collection (10, 20, 30, 40, 50, 60 and 70 days after plant emergence) with separation in leaves, stem, flower+pod and grains. After determination of dry matter, the content of N, P, K, Ca, Mg and S absorbed by shoots and components of bean was estimated. Nonlinear sigmoid and gaussian models were fitted to characterize biomassa production and nutrient uptake during bean growth. The absorption of by bean decreasing in the following order, in kg ha-1: 138 K, 112 N, 66 Ca, 16 P, 11 S and 7 Mg, indicating the high absorption of K and N and demand of K replacement by top dressing. During the initial growth stage, leaves were responsible for 80% of macronutrients accumulation in shoots. In the final growth stage, grains exported 90, 75 and 65% of P, N and Mg absorbed, showing its high export rate

Water dephts and macronutrients accumulation in 'pérola' pineapple irrigated by drip

Brazil is one of the largest pineapple producers worldwide, and those fruits are for the juice industry and the in natura market. Its cultivation requires high technology investment by using irrigation and balanced fertilization. However, little is known about the influence of drip irrigation on nutrient uptake by pineapple plants. This study aimed to evaluate the influence of different irrigation depths on nutrients accumulation by 'Pérola' pineapples grown in northern region of Minas Gerais State, Brazil. The experimental design was in randomized blocks with five treatments referring to: 30% of Class A Evaporation Pan (ECA); 50% of ECA; 70% of ECA; 100% of ECA; and 150% of ECA. To determine the levels of macronutrients and dry matter, the plants were separated in root, stem, leaves, 'D' leaf, crown, fruit and whole plant. The sequence of macronutrients accumulated in the whole plant was K>N>Ca>P>Mg. The fruits exported from the cultivated area the following amounts of macronutrients: 17.52 kg ha-1 of K (12.8%); 16.91 kg ha-1 of N (20.7%); 10.77 kg ha-1 of Ca (15.9%), 1.29 kg ha-1 of P (12.4%) and 1.04 kg ha-1 of Mg (20.5%). The irrigation depths that provided the maximum N, P, K and Ca accumulation in the whole plant are 53.6, 61.6, 54.5 and 60.2% of ECA, respectively

Crescimento do abacaxizeiro 'vitória' irrigado sob diferentes densidades populacionais, fontes e doses de nitrogênio

Com o objetivo de avaliar o crescimento do abacaxizeiro 'Vitória' irrigado, submetido ao aumento da densidade populacional, e doses de N na região norte de Minas Gerais, foi instalado um experimento em esquema fatorial 5 x 4 x 4, correspondendo a cinco doses de N (0; 5; 10; 15 e 20 g planta-1), quatro populações de plantas (51.282; 76.923; 90.909 e 126.984 plantas ha-1) e quatro épocas de avaliação (270; 360; 450 e 540 dias após o plantio - DAP), utilizando ureia ou esterco bovino como fonte de N. Aos 540 dias após o plantio - DAP (época de indução floral), foi avaliado o efeito das fontes de N por meio do fatorial 2 x 5 x 4, que consistiu em : duas fontes N (ureia e esterco bovino), cinco doses de N e quatro populações de plantas, conforme estudo anterior. Utilizou-se o delineamento em blocos casualizados, com três repetições, com mudas micropropagadas da cultivar Vitória. Avaliaram-se as características de crescimento da planta (número de folhas emitidas, comprimento e peso da folha "D" e diâmetro do caule), além do peso dos frutos com e sem coroa no final do cultivo. Não foi observada interação entre densidade de plantio, doses de N e dias após o plantio (DAP). O aumento da densidade de plantio reduziu o diâmetro do caule do abacaxizeiro, no entanto não interferiu no peso dos frutos, indicando a possibilidade de aumento da população de plantas para o incremento da produtividade. A utilização de ureia como fonte de N promoveu maior crescimento e peso dos frutos do abacaxizeiro. A utilização de doses de N na forma de ureia e esterco promoveu maior crescimento do abacaxizeiro e incremento linearmente no peso dos frutos, indicando a dose de 20 g planta-1 na forma de ureia, como recomendação de adubação nitrogenada para o cultivo do abacaxizeiro 'Vitória' irrigado

Qualidade física de um Latossolo sob plantio direto e preparo convencional no semiárido

RESUMO Foi avaliada a qualidade física de um Latossolo Vermelho-Amarelo de textura franco-argilo-arenosa do semiárido, cultivado nos sistemas de plantio direto (SPD) e preparo convencional (SPC) com diferentes coberturas vegetais. O experimento foi implantado como parcela única (18 x 18 m) para cada um dos seis tratamentos: dois sistemas de cultivo e três culturas (milho, girassol e sorgo) semeadas no verão, precedentes ao feijão, semeado no outono/inverno, além da mata nativa (MN) como testemunha. Avaliou-se a cobertura morta na superfície do solo, resistência do solo à penetração, carbono orgânico total, estabilidade de agregados em água, densidade do solo, macroporos, microporos, porosidade total e retenção de água nas profundidades 0,00-0,05; 0,05-0,10; 0,10-0,20 e 0,20-0,40 m. Os melhores indicadores físicos de qualidade do solo nas condições do semiárido foram obtidos no solo sob plantio direto com gramíneas. O SPD mantém a agregação do solo semelhante à MN, enquanto o SPC reduz a agregação e o aporte de carbono no solo. As gramíneas no SPD incrementam o teor de carbono no solo, devido à maior produção de cobertura morta em relação ao girassol. O SPD causa maior compactação superficial do solo que o SPC, mas não altera a retenção de água. Os tratamentos não influenciaram nenhum dos atributos na profundidade de 0,20-0,40 m

Avaliação tecnológica de variedades de cana-de-açúcar influenciadas por diferentes adubações e supressões de irrigação

Objetivou-se neste trabalho avaliar as características tecnológicas de duas variedades de cana-de-açúcar submetidas a diferentes níveis de adubação e supressões de irrigação. O experimento foi instalado na Fazenda Experimental da Universidade Estadual de Montes Claros, em Janaúba-MG. O delineamento utilizado foi o de blocos casualizados, três repetições, em parcelas subdivididas (2 x 3 x 6), sendo na parcela duas variedades de cana-de-açúcar, RB85-5453 e SP80-1816, com três épocas de supressão de irrigação e precipitação após emergência dos perfilhos (DIAC), caracterizadas aos 165, 195 e 225 dias, e na subparcela adubou-se com seis níveis de adubação mineral, 1 (0 kg ha-1 de N e K2O), 2 (14 kg ha-1 de N e 33 kg ha-1 de K2O), 3 (29 kg ha-1 de N e 66 kg ha-1 de K2O), 4 (43 kg ha-1 de N e 100 kg ha-1 de K2O), 5 (57 kg ha-1 de N e 133 kg ha-1 de K2O) e 6 (71 kg ha-1 de N e 166 kg ha-1 de K2O. As variáveis avaliadas foram: Brix, Pol do caldo, Açúcar Total Recuperável (ATR), Pureza e Litros de álcool estimados. Os níveis de adubação influenciaram a qualidade do caldo, obtendo média geral de 24,30 °brix, 20,976% pol do caldo, com a variedade RB85-5453 obtendo maiores valores para todas as variáveis analisadas, a variedade RB85-5453 apresentou maiores teores de ATR, atingindo valores superiores a 189,25 kg t-1. Observaram-se valores em álcool estimados máximo de 115,09 L t-1 da variedade RB85-5453 e mínimo de 90,21 L t-1 na SP80-1816. Com aplicação de 71 kg ha-1 de N e 166 kg ha-1 de K2O de adubação obteve-se melhor desempenho nas condições de realização deste trabalho. Entre as duas variedades estudadas a RB85-5453 é a mais indicada para a região, pois atingiu altos níveis em produção industrial

Predição de produção do abacaxizeiro ‘Vitória’ utilizando modelagem neurofuzzy e regressão linear

Hybrid intelligent systems that combine artificial intelligence techniques, such as neural networks and fuzzy logic, have become common for the development of complex models to predict and estimate variable parameters. The objective of this study was to compare predictions of Vitoria pineapple yields by Adaptive-Network-Based Fuzzy Inference Systems (ANFIS) and linear or quadratic regression models. The prediction models developed calculate the fruit fresh weight based on the D leaf fresh weight (DLFW) and stem diameter (SD), measured at the time of floral induction. ANFIS were developed using the genfisOptions function of the Neuro Fuzzy Designer toolbox of the Matlab program (Mathworks®- Neuro Fuzzy Designer, R2018a), considering DLFW and SD as the entry parameters, single and combined. The yield prediction error was calculated using the root mean square error (RMSE). The RMSE found for all ANFIS developed were lower than that predicted by linear or quadratic regression models. The lowest RMSE was obtained when the parameters DLFW and SD were combined for the development of the ANFIS. Therefore, the results showed that the use of neuro-fuzzy modeling (ANFIS) for predicting Vitoria pineapple yield presents better results than the use of linear or quadratic regression models.Atualmente, a utilização de sistemas inteligentes híbridos que utilizam a combinação de técnicas de inteligência artificial como, por exemplo, redes neurais e lógica fuzzy, tem-se tornado comuns na elaboração de modelos complexos de simulação e estimar parâmetros desejados. O objetivo deste estudo foi desenvolver sistemas de inferência adaptativos neurofuzzy (ANFIS) para predizer a produção do abacaxizeiro ‘Vitória’ e realizar análise comparativa destes modelos com outro modelo de predição que utiliza aproximação quadrática. Os modelos de predição desenvolvidos calculam a massa fresca do fruto (MFFR) a partir da massa fresca da folha D (MFFD) e/ou diâmetro do talo (DT), medidos no momento da indução floral. Para a construção dos sistemas ANFIS foi utilizada a função genfisOptions da toolbox Neuro Fuzzy Designer do Matlab (Mathworks®- Neuro Fuzzy Designer, R2018a).  Foram construídos sistemas ANFIS considerando cada uma dessas variáveis como entrada (DT e MFFD), isoladamente, e de forma combinada.  O erro da simulação da produção foi calculado utilizando a raiz quadrada do erro médio quadrado (RMSE). Para todos os sistemas ANFIS construídos, o RMSE obtido foi menor que o valor produzido quando realizou-se a simulação por meio da regressão linear ou aproximação quadrática. O menor valor de RMSE foi obtido quando utilizou-se a combinação dos parâmetros MFFD e DT para construção do sistema ANFIS. Portanto, de acordo com este estudo, a utilização de modelagem neurofuzzy, mais especificadamente de sistemas ANFIS, para a predição de produção do abacaxizeiro ‘Vitória’ apresenta melhores resultados que a utilização de regressão linear ou aproximação quadrática

SIMULAÇÃO HIDROLÓGICA FERRAMENTA PARA GESTÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS EM FUNÇÃO DE MUDANÇAS CLIMÁTICAS NA BACIA DO RIO RIACHÃO, MG, BRASIL

A simulação hidrológica de bacias hidrográficas tem se tornado uma ferramenta importante de planejamento e gestão de recursos hídricos, projetando-se inclusive a disponibilidade hídrica a partir das mudanças climáticas. Dessa forma, objetivou-se avaliar a eficiência do modelo hidrológico SWAT na simulação da vazão da bacia hidrográfica do rio Riachão, no Norte de Minas Gerais, sob impacto de cenários alternativos de elevação da temperatura média do ar. O modelo SWAT foi ajustado para o período de 01/01/2008 a 31/12/2014 e calibrado com os dados das vazões hidrometradas obtendo valores do coeficiente de eficiência Nash-Sutcliffe (NSE) de 0,74 e 0,79 e tendência percentual (PBIAS) 15,45% e 16,72%, nas fases de calibração e validação, respectivamente. A disponibilidade de água superficial da bacia hidrográfica para comparação dos cenários foi calculada por meio da curva de permanência da vazão de referência Q90, obtendo-se o valor de 0,081 m3 s-1 para o modelo calibrado. Os cenários de aumento da temperatura média da bacia em 1,5; 2,0; 3,0; 4,0 e 5,0 °C levaram ao decréscimo da Q90 em 7,66; 8,98; 10,49; 14,06 e 17,76%, respectivamente.Palavras-chave: escoamento superficial; modelo SWAT; cenários climáticos; gerenciamento de recursos hídricos. HYDROLOGICAL SIMULATION TOOL FOR MANAGEMENT OF WATER RESOURCES IN THE FUNCTION OF CLIMATE CHANGE IN THE RIACHÃO RIVER BASIN, MG, BRAZIL ABSTRACT: The hydrological simulation of watersheds becomes a major tool for planning and management of water resources, including water availability prediction from global climate change. Thus, the objective was to evaluate the efficiency of the SWAT hydrologic model to simulate the stream flow of Riachão river basin, North of Minas Gerais State, Brazil, under the impact of alternative scenarios with the increase in mean surface air temperature. The SWAT model was adjusted for 1/1/2008 to 12/31/2014 period and calibrated with data measurement obtaining values the Nash-Sutcliffe efficiency (NSE) of 0.74 and 0.79 and percent bias (PBIAS) of 15.45 and 16.72% was found to calibration and validation period, respectively. The surface water availability in the hydrographic basin was calculated by Q90 streamflow, with calibrated value of 0.081 m³s-1. The scenarios of increase in mean air temperature (1.5, 2.0, 3.0, 4.0 and 5.0 ºC) reduced Q90 by 7.66, 8.98, 10.49, 14.06 and 17.76%, respectively.Keywords: runoff; SWAT model; climate scenarios; water resource management