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- Análise metagenómica da comunidade bacteriana durante as fases da compostagem do bagaço de azeitonaPublication . Royer, Ana Caroline; Hernandez Hernandez, Zulimar; Figueiredo, Tomás de; Silva, Sofia Teixeira; Edwiges, Thiago; Baptista, PaulaA fitotoxicidade do bagaço de azeitona (BA) traz um desafio para o seu gerenciamento em Portugal. A compostagem é uma alternativa de valorização do BA, cujo composto pode ser incorporado aos solos pobres da região nordeste. Este trabalho avalia a dinâmica da comunidade bacteriana ao longo das fases do processo de compostagem de BA, utilizando a abordagem metagenómica. A compostagem foi realizada em escala industrial, em 3 pilhas de 24 m³ com diferentes proporções de BA, estrume de ovelha e casca de amêndoa na mistura inicial. Amostras compostas foram coletadas durante a fase inicial (T0), fase mesófila (T1), fase termófila (T2) e fase de maturação (T3). Após a extração do material genético, as amostras de DNA foram sequenciadas com base no gene RNA ribossomal 16S, utilizando a plataforma de sequenciação MiSeq Illumina®. Foram avaliados os indicadores de riqueza de espécies, a abundância relativa de espécies e as diferenças significativas entre pilhas e fases da compostagem. Os filos mais representativos foram Actinobacteria (30%), Firmicutes (27%) e Proteobacteria (26%). Globalmente, o indicador de riqueza de espécies não apresentou diferenças significativas entre pilhas, mas sim entre fases da compostagem, sendo significativamente superior na fase de maturação (T3) e inferior na fase termófila (T2). A abundância relativa das espécies foi similar nas fases T0 e T1 do processo de compostagem, diferenciando-se na fase termófila e de maturação. A variação da abundância relativa indica uma substituição das bactérias ao longo do processo: no início, há mais bactérias decompositoras (Alcaligenaceae, Acetobacteraceae, Corynebacteriaceae); no composto maturado, há presença de bactérias benéficas para o solo (ordem Rhizobiales), que incluem bactérias fixadoras de azoto. A análise metagenómica – técnica independente de cultivo - demonstrou enorme potencial na identificação das bactérias ao longo do processo de compostagem do BA, e pode auxiliar na melhor compreensão da dinâmica dos processos de degradação.
- Avaliação de boas práticas agrícolas para a conservação de solo e água na horta familiar de Portugal: o projeto HARVESTPublication . Gusmão, Andressa Griebler; Feniman, Eduardo; Figueiredo, Tomás de; Hernandez Hernandez, Zulimar; Gusmão, Andressa GrieblerO projeto PRR HARVEST – Valorizar a horta familiar de modo a educar para uma dieta mediterrânica, saudável e sustentável – tem por objetivo promover o consumo de alimentos provenientes da agricultura familiar para a salvaguarda da Dieta Mediterrânica que, além dum padrão alimentar saudável, contempla valores culturais baseados na sustentabilidade ambiental. Como atividade transversal foi elaborado um inquérito com 81 preguntas, 19% dedicadas a recolher informação sobre o uso de boas práticas agrícolas para a conservação de solo e água na horta familiar; o inquérito visou recolher informação de representatividade nacional e regional (NUTS Norte, Centro e região metropolitana de Lisboa); os horticultores inqueridos foram selecionados aleatoriamente em 7 áreas pilotos: 77% hortas urbanas, 17% hortas periurbanas e 6% hortas rurais, sendo a superfície media de cada talhão < 50 m2. O inquérito tem sido aplicado até o momento a 147 horticultores nas regiões centro e norte do país. Resultados preliminares mostraram que o 39% dos horticultores utilizam mobilização mínima (com recurso a ferramentas manuais) e o 60% fazem mobilização convencional (43% com motocultivador ou motoenxada e 17% com trator, para áreas de cultivo superiores a 200m2, embora esta situação apenas represente 18% dos inquiridos); representando a não-mobilização apenas 1%. Alem disso, um 66% dos solos são mobilizados duas ou mais vezes ao ano, coincidindo com mas dum ciclo de cultivo, o que indica uma alta pressão sobre o recurso solo. Quanto ao balanço de nutrientes, o 78% dos horticultores utilizam o estrume animal, o 14% algum composto orgânico comercial e um 15% usa algum fertilizante químico (em modo não biológico). O 39% produz seu próprio composto, sendo que o 16% utiliza somente esta fonte de fertilizante, e apenas o 1% tem como fonte exclusiva os fertilizantes químicos. O resultado do inquérito permitirá a realização de atividades de sensibilização e ciência cidadã de boas práticas de conservação do solo e da água.
- Biochars Derived from Olive Mill Byproducts: Typology, Characterization, and Eco-Efficient Application in Agriculture—A Systematic ReviewPublication . Lustosa Filho, José Ferreira; Silva, Ana Paula Ferreira da; Costa, Silvana Teixeira; Gomes, Helder; Figueiredo, Tomás de; Hernandez Hernandez, ZulimarIn the context of climate change and the circular economy, biochar agricultural and envi- ronmental applications have attracted a good deal of attention. Biochar has unique characteristics like surface area, porosity, water-holding capacity, pH, surface charge, and nutrients. This study reviews the biochar production from olive pomace (OP) and olive stone (OS) byproducts, its chemical and physical characterization, and its environmental application. The current review highlights the conditions for biochar production, the effects of pyrolysis temperature, and feedstock type on the physicochemical properties of biochar. High pyrolysis temperature (>500 ◦C) promotes a high specific surface area, high porosity (especially for OS biochars), and pH as well as the content of ash and fixed carbon, but generates low cation exchange capacity (CEC) and electrical conductivity (EC) and high values of O/C and H/C ratio. OP biochar also presents a high C amount, and ash content, i.e., rich in nutrients and high alkalizing capacity. OP biochar serves as an important source of plant nutrients, especially potassium. After adding both types of biochar, aggregate stability and the amount of water held in soil increase, and bulk density and bioavailability of trace elements decrease. Thus, biochar from olive mill wastes can be a potential plant nutrient reservoir, a good amendment to improve soil properties and long-term carbon sequestration. Results presented in this review can be used to build designer biochars from olive mill wastes to help solve environmental issues (water purification and pollutant remediation) and are suitable for improving soil physical chemistry characteristics and crop growth.
- A Chemometric Analysis of Soil Health Indicators Derived from Mid-Infrared SpectraPublication . Almendros, Gonzalo; López-Pérez, Antonio; Hernandez Hernandez, ZulimarSignificant models predicting Soil Organic Carbon (SOC) and other chemical and biological indicators of soil health in an experimental farm with semi-arid Mediterranean Calcisol have been obtained by partial least squares (PLS) regression, with mid-infrared (MIR) spectra of whole soil samples used as independent variables (IVs). The dependent variables(DVs) included SOC, pH, electric conductivity, N, P2O5, K, Ca2+, Mg2+, Na+, Fe, Mn, Cu and Zn. The DVs also included free-living nematodes and microbivores, such as Rhabditids and Cephalobids, and phytoparasitics, such as Xiphinema spp. and other Dorylaimids. More importantly, an attempt was made to determine which spectral patterns allowed each dependent variable (DV) to be predicted. For this purpose, a number of statistical indices were plotted between 4000 and 450 cm−1, e.g., variable importance for prediction (VIP) and beta coefficients from PLS, loading factors from principal component analysis (PCA) and correlation and determination indices. The most effective plots, however, were the “scaled subtraction spectra” (SSS) obtained by subtracting the averages of groups of spectra in order to reproduce the spectral patterns typical in soils where the values of each DV are higher, or vice versa. For instance, distinct SSS resembled the spectra of carbonate, clay, oxides and SOC, whose varying concentrations enabled the prediction of the different DVs.
- Efeito de condicionadores à base de bagaço de azeitona na estabilidade da agregação do solo: resultados preliminares de ensaio à micro-escalaPublication . Royer, Ana Caroline; Silvestre, Laura Martins; Figueiredo, Daniel; Figueiredo, Tomás de; Baldo, Maria Cleide; Fonseca, Felícia; Hernandez Hernandez, ZulimarA aplicação de condicionadores ao solo visa o reforço da estabilidade da agregação (EA) e da sua resistência à erosão. O bagaço de azeitona (BA) húmido, proveniente da produção de azeite em duas fases, pode ser utilizado na compostagem e obtenção de condicionadores orgânicos (CBA). O trabalho tem como objetivo apresentar resultados de ensaio experimental realizado para avaliar a influência de CBA na EA. O ensaio comportou dois solos de potencialmente distinto grau de agregação (1, franco-limoso; 2, franco-argiloso), nos quais se aplicaram três CBA, em três doses. Amostras de agregados (1-2 mm) foram misturadas com condicionador moído (<0,75 mm), submetidas a ciclos diários de humedecimento e secagem, e coletadas em 5 momentos ao longo do período experimental de 30 dias. A EA foi determinada por agitação e crivagem em húmido. Confirmou-se a hipótese de o solo 2 possuir EA significativamente superior à do solo 1. Neste, a adição dos condicionadores aumentou significativamente a proporção de agregados estáveis relativamente ao solo original, em todas as dosagens, o que não se verificou no solo 2. A incorporação de CBA em solos cultivados com olival, contribuindo para a economia circular, melhora a proteção do solo pelo incremento de agregados estáveis.
- Efeito de condicionadores à base de bagaço de azeitona na estabilidade da agregação do solo: resultados preliminares de ensaio à micro-escalaPublication . Royer, Ana Carolina; Silvestre, Laura Martins; Figueiredo, Daniel; Figueiredo, Tomás de; Baldo, Maria Cleide; Fonseca, Felícia; Hernandez Hernandez, ZulimarA aplicação de condicionadores ao solo visa o reforço da estabilidade da agregação (EA) e da sua resistência à erosão. O bagaço de azeitona (BA) húmido, proveniente da produção de azeite em duas fases, pode ser utilizado na compostagem e obtenção de condicionadores orgânicos (CBA). O trabalho tem como objetivo apresentar resultados de ensaio experimental realizado para avaliar a influência de CBA na EA. O ensaio comportou dois solos de potencialmente distinto grau de agregação (1, francolimoso; 2, franco-argiloso), nos quais se aplicaram três CBA, em três doses. Amostras de agregados (1-2 mm) foram misturadas com condicionador moído (<0,75 mm), submetidas a ciclos diários de humedecimento e secagem, e coletadas em 5 momentos ao longo do período experimental de 30 dias. A EA foi determinada por agitação e crivagem em húmido. Confirmou-se a hipótese de o solo 2 possuir EA significativamente superior à do solo 1. Neste, a adição dos condicionadores aumentou significativamente a proporção de agregados estáveis relativamente ao solo original, em todas as dosagens, o que não se verificou no solo 2. A incorporação de CBA em solos cultivados com olival, contribuindo para a economia circular, melhora a proteção do solo pelo incremento de agregados estáveis.
- Efeito de diferentes agentes estruturantes e revolvimentos na compostagem do bagaço de azeitonaPublication . Segatelli, Ana; Figueiredo, Daniel; Hernandez Hernandez, Zulimar; Figueiredo, Tomás dePortugal é o quarto maior produtor de azeite da União Europeia, gerando grande quantidade de bagaço de azeitona (BA), subproduto fitotóxico. A compostagem é uma alternativa para seu tratamento e este trabalho avaliou dois agentes estruturantes (AE): biomassa florestal (BF) e casca de amêndoa (CA), em 7 pilhas, sendo: pilha BA+ (100%BA; C/N 19); pilha BABF+ (50%BA, 50%BF; C/N 26); pilha BACA+ (50%BA, 50%CA; C/N 33); pilha BABFCA+ (50%BA, 25%BF, 25%CA; C/N 33); pilha BACA- (50%BA, 50%CA; C/N 33); pilha BABF- (50%BA, 50%BF; C/N 26); pilha BA- (100%BA; C/N 19), onde (+) indica pilhas revolvidas e (-) estáticas. Monitorizou-se temperatura (T), humidade, densidade, pH, condutividade elétrica, cinzas e fitotoxicidade. As concentrações de C orgânico total (COT), azoto total (Nt), C/O, H/C e C/N foram obtidas por análise química elementar. Como principais resultados, as pilhas (-) apresentaram valores mais baixos de T e cinzas e maior COT e Nt, indicando a decomposição mais lenta do material. BA+ e BA- apresentaram os maiores teores de Nt e tardaram mais na perda da fitotoxicidade. Conclui-se que houve efeito positivo dos AE e revolvimento na decomposição do material, perda de fitotoxicidade e consequentemente, na estabilização e mineralização da matéria orgânica.
- Effect of different substrates on the growth rate and water efficiency of Quercus suberPublication . Gusmão, Andressa Griebler; Toloto, Matheus de Oliveira; Segatelli, Ana; Fonseca, Felícia; Cortez, José Paulo; Figueiredo, Tomás de; Hernandez Hernandez, Zulimar; Gusmão, Andressa GrieblerThe cork oak (Quercus suber) is significant for its economic and environmental impact. In 2013, Picões (Trás-os-Montes, Portugal) experienced a major forest fire (14,912 ha), destroying over 256,64 ha of cork oak forests. Due to degraded soil and steep slopes in the area, forest regeneration wasn’t fully achieved. As part of Ecology Day, funded by EEA Grant, this study aims to reforest 32 ha on the slopes of the reservoir in Lagos do Sabor, constructed post-fire, focusing on the recovery of Mediterranean plant species. To achieve this, an experimental design was developed in a greenhouse using 800 cork oak seeds from the native forests of Picões. Several substrate treatments with different soil physical properties (porosity, apparent density, and humidity) were evaluated to investigate this species' growth and survival rate. Tests were conducted under controlled moisture and temperature (between 12 and 29 oC). Treatments included 200 seeds in each of the treatments: commercial substrate (SS), olive pomace compost (SC), and control in the sand with (SA) and without water stress (ST). The SS and SC substrates had similar nutritional characteristics, except for K, which was higher in SC. Preliminary data showed an early and higher germination rate in SS group. Significant differences were observed between treatments, particularly in the root biomass ratio: SA showed 26 %, SS 22 %, ST 22 %, and SC 19% relative to total biomass. Regarding water use efficiency, plants grown in the SC consumed less water per biomass unit (in terms of dry weight) than plants in SS and SA. This indicates that SC achieved equivalent biomass with reduced water use. This water use efficiency is expected to improve in future trials conducted under water-stressed conditions. The results highlight the importance of considering not only the physical but also the chemical properties of substrates, aiming for the survival of plants in a natural environment.
- Estimativa da eficácia de barreiras em curva de nível na redução da erosão hídrica nas vertentes dos Lagos do Sabor (NE Portugal)Publication . Okada, Vinicius; Hernandez Hernandez, Zulimar; Henriques, Renato; Figueiredo, Tomás deO Nordeste de Portugal enfrenta um desafio significativo de degradação do solo devido à erosão hídrica, um fenómeno intensificado pelas condições climáticas e de uso do solo da região. Esse problema é especialmente evidente na área dos Lagos do Sabor, onde as encostas estão particularmente vulneráveis a erosão (mediana do declive é de 25 graus), intensificada devido ao incêndio de Picões de 2014, que afetou cerca de 14.000 ha. Neste contexto, o presente estudo tem por objetivo estimar a quantidade de sedimentos que atualmente chegam diretamente à albufeira e como podem diminuir ao implementar barreiras em curva de nível, como técnica de controle da erosão. Utilizou-se uma metodologia integradora da Equação Universal da Perda de Solo Revista (RUSLE) com Sistemas de Informação Geográfica (SIG), permitindo estimar a quantidade de sedimentos exportados para a albufeira, a identificação de áreas críticas de produção de sedimentos e a sua redução após a instalação das barreiras. Os resultados indicam que, atualmente, 1181 ton/ano de sedimentos são drenados para a albufeira, representando uma taxa de erosão de 6,51 ton/ha/ano. Estas estimativas colocam os Lagos do Sabor globalmente acima da tolerância de perda de solo. No entanto, ao simular a instalação das barreiras em curva de nível em intervalos de 10 metros, a estimativa de sedimentos reduz para 263 ton/ano, o que representa uma redução significativa de 78% da perda atual de solo. Com isso, a taxa global de erosão passaria de elevada para moderada (1,45 ton/ha/ano, abaixo da tolerância). Os resultados destacam que a metodologia integrada se mostrou uma ferramenta útil na estimativa da suscetibilidade à erosão nas vertentes dos Lagos do Sabor, das taxas de exportação de sedimentos para a albufeira, e da eficácia de barreiras em curva de nível no controle da erosão.
- Estratégias de intervenção pos-fogo para a conservação do solo em áreas de topografia acidentada: o caso dos lagos do Sabor, NE de PortugalPublication . Okada, Vinicius; Rodrigues, Sara; Figueiredo, Tomás de; Fonseca, Felícia; Hernandez Hernandez, ZulimarAs intervenções pós-fogo têm como objetivo mitigar os efeitos negativos da erosão, através da proteção da superfície exposta do solo de modo a acelerar o processo de recuperação da vegetação, que irá por sua vez reduzir a exposição do solo à erosão hídrica. nas estratégias de intervenção pós-fogo do norte de Portugal, considerando a grande extensão e o relevo acidentado das áreas ardidas, é preciso associar a acessibilidade ao local com o risco de erosão, sendo o primeiro fator determinante da exequibilidade de medidas de recuperação nas zonas críticas, de modo a garantir a viabilidade económica e técnica das intervenções. a área de estudo, afetada pelo grande incêndio de picões (alfândega da fé, Bragança, 2013, 14.000 ha), margina a albufeira dos lagos do sabor, sendo a recuperação pós-fogo da vegetação ainda incipiente. a erosão acelerada do solo no local e o transporte de sedimentos para a albufeira têm impactos económicos e socioambientais. neste trabalho, desenvolvido em ambiente sig, obtiveram-se trajetos de acesso praticáveis e delimitaram-se as faixas de intervenção pós-fogo potenciais nas zonas adjacentes com declive <25 %, para permitir o trabalho de pessoal e maquinaria. para além disso, elaborou-se o mapa de erosão aplicando a equação universal de perda do solo (Rusle), identificando os locais dentro das faixas de intervenção com maior suscetibilidade à erosão. Deste exercício resultou a delimitação de faixas de intervenção potenciais em 31 dos 155 ha da área de estudo (20% superfície e uma redução do 80% dos custos associados). a comparação dos mapas Rusle na margem da albufeira antes e depois das intervenções, mostra uma redução da erosão de 70 % para 45 % na área, com uma perda de solo >2 ton ha-1ano-1. a metodologia descrita demonstrou-se eficaz para a seleção de áreas passíveis de intervenção conservacionista no solo e será utilizada num projeto em curso, no qual se aplicarão soluções de base natural (sbn) com o objetivo de mitigar a erosão e favorecer a renaturalização da vegetação.
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