Browsing by Author "Santos, Daniela"
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- Análise preliminar da composição do jacinto-de-água e de subprodutos agroindustriais para a otimização de misturas a compostarPublication . Arrobas, Margarida; Oliveira, Verónica; Rodrigues, Edite; Santos, Daniela; Simões, Paula; Miguens, Maria Filomena; Rodrigues, M.A.O jacinto-de-água [Eichhornia crassipes (Mart.) Solms] é uma planta invasora dos sistemas aquáticos que provoca prejuízos incalculáveis nos ecossistemas e infraestruturas hidráulicas, bem como elevados custos no seu controle anual, realizado por remoção mecânica. Após a retirada da planta dos cursos de água estão a ser equacionados vários destinos para a biomassa, sendo o mais entusiasmante o seu uso como fertilizante, após submetida a um processo de compostagem com outros recursos orgânicos locais. A compostagem e subsequente utilização na agricultura é um destino importante devido à disponibilidade limitada de fertilizantes orgânicos no mercado português e por grande parte do território nacional ter condições edafoclimáticas que conduzem a solos com teores baixos em matéria orgânica. Neste trabalho, desenvolvido no âmbito do projeto de I&DT BioComp_2.0, avaliou-se a composição química elementar do jacinto-de-água e de diversos materiais orgânicos disponíveis em grandes quantidades na região do Baixo Mondego, com vista a estabelecer combinações que possam levar à obtenção de um composto de qualidade para Agricultura Biológica. Assim, produtos de elevada razão carbono (C)/azoto (N), que podem ser úteis para dar estrutura às pilhas de compostagem, registaram-se casca e palha de arroz (120,8 e 93,9, respetivamente) e estilha florestal (80,1). Como subprodutos particularmente ricos em azoto e baixa razão C/N, encontraram-se disponíveis estrume de galinha (11,2), estrumes de vaca em regimes de exploração e condição animal diversa (17,5-18,8) e misturas de subprodutos de hortícolas (18,6). Os tecidos de jacinto-de-água apresentaram razão C/N variável e crescente com o estado fenológico (17,4-37,1). Outros resultados relevantes verificados foram os tecidos do jacinto-de-água serem pobres em fósforo (1,0-1,9 g kg-1), e conterem teores de manganês (5178,3-8611,1 mg kg-1) e ferro (2476,7-12885,8 mg kg-1) particularmente elevados, sobretudo nas raízes (31706,8 e 38335,2 mg kg-1, respetivamente). Os teores elevados destes metais nos tecidos das plantas são provavelmente devidos às condições de redução (anaerobiose) que as próprias plantas criam nos meios aquáticos que invadem. Ainda que manganês e ferro sejam nutrientes essenciais às plantas, com base nestes resultados é expectável que surjam dificuldades no processo de compostagem e que possa haver restrições no uso agrícola dos compostos, sobretudo em solos ácidos, onde a disponibilidade natural destes metais para as plantas é elevada.
- Avaliação do potencial fertilizante de compostados orgânicos obtidos a partir da planta invasora jacinto-de-água Eichhornia crassipes (Mart.) SolmsPublication . Rodrigues, Edite; Perdigão, Adelaide; Oliveira, Verónica; Miguens, Maria Filomena; Pato, Rosinda Leonor; Arrobas, Margarida; Rodrigues, M.A.; Santos, DanielaA incorporação de compostos orgânicos pode alterar significativamente as propriedades do solo, a dinâmica dos nutrientes e a produtividade da cultura, melhorando desta forma a funcionalidade dos solos. O jacinto-de-água (Eichhornia crassipes) é uma planta invasora cujo controlo leva à acumulação de muita biomassa rica em nutrientes, que poderá ser valorizada na produção de compostados. Este trabalho tem como objetivo avaliar o efeito de diferentes compostados à base de jacinto-de-água (JA) nas propriedades físico-químicas do solo e na produtividade da alface. Foi realizado um ensaio em vasos com alface (Lactuca sativa) onde se estudaram 6 compostados diferentes: C1 (JA + bagaço de azeitona + pele de batata); C2 (JA + bagaço de azeitona + batata refugo + estrume de bovino): C3 (JA + bagaço de azeitona + batata refugo + palha de arroz); C4 (JA + bagaço de azeitona + estilha florestal + biochar); C5 (JA + estilha florestal); C6 (JA + bagaço de azeitona + pele de batata + palha de arroz). Para cada um dos compostos foram testados 4 níveis de fertilidade (50 kg N ha-1; 150 kg N ha-1, 300 kg N ha-1 e 600 kg N ha-1) mais o controlo que consiste em solo sem compostado (dose 0 kg N ha-1), perfazendo um total de 25 tratamentos (6 compostos x 4 doses de N + controlo) em 5 repetições. Em cada vaso foram adicionados o composto e solo de baixa fertilidade previamente crivado (< 2mm). Os resultados mostraram diferenças significativas entre os vários tratamentos, destacando-se, em relação aos demais compostos, o efeito do C5 por ter apresentado aumentos significativos na produção da alface (peso fresco) em todos os níveis de fertilidade e melhorias significativas nas propriedades físico-químicas do solo. Na generalidade todos os compostados apresentaram resultados superiores ao controlo, podendo assim afirmar-se que os diferentes compostados avaliados são uma eficiente fonte de nutrientes e melhoram a qualidade dos solos.
- The Composting of Water Hyacinth: A Life Cycle Assessment PerspectivePublication . Serafini, Lais Fabiana; Arrobas, Margarida; Rodrigues, Manuel Ângelo; Feliciano, Manuel; Miguens, Filomena; Oliveira, Verónica; Santos, Daniela; Díaz de Tuesta, Jose Luis; Gonçalves, ArturWater hyacinth is an invasive species that causes eutrophication in lentic waters. While mechanical removal is effective, it generates hazardous waste with biological contamination risk. Composting is a safe waste treatment option, inhibiting seeds and yielding agriculturally suitable compost. Life cycle assessment evaluated the environmental impacts of six composting piles using eight different by-products (potato peel, cattle manure, wood chip, rice straw, potato leftovers, olive pomace and biochar), all formulations containing water hyacinth. The worst environmental performances were the M2 pile (water hyacinth + olive pomace + cattle manure + potato leftovers) which achieved the highest AP (47.33 kg SO2 eq.) and EP (10.56 kg PO4³− eq.), while M3 (water hyacinth + olive pomace + rice straw + potato leftovers) had the highest GWP (816.51 kg CO2 eq.) and OLD (2.99E-11 kg R11 eq.). The biological composting process contributed the most to the overall increase in the impact categories for all piles due to air emissions (CH4 and N2O). M3 and M5 (water hyacinth + wood chip) had the worst performance in fossil fuel consumption due to distances travelled from by-products and energy use in the maintenance of composting piles. Concerning packaging, Big Bags with polypropylene had a greater impact than polyethylene bags (50 kg capacity). Evaluating the potential avoidance of mineral fertilisers, M3 compost showed potential for reducing TSP fertiliser production by 46%. Overall, M4, which incorporated a mixture of water hyacinth, olive pomace, wood chips and biochar, was the most favourable option from an environmental point of view.
- The Composting of Water Hyacinth: A Life Cycle Assessment PerspectivePublication . Serafini, Laís Fabiana; Arrobas, Margarida; Rodrigues, M.A.; Feliciano, Manuel; Miguens, Filomena; Oliveira, Verónica; Santos, Daniela; Díaz de Tuesta, Jose Luis; Gonçalves, ArturWater hyacinth is an invasive species that causes eutrophication in lentic waters. While mechanical removal is effective,it generates hazardous waste with biological contamination risk. Composting is a safe waste treatment option, inhibiting seeds and yielding agriculturally suitable compost. Life cycle assessment evaluated the environmental impacts of six composting piles using eight different by-products (potato peel, cattle manure, wood chip, rice straw, potato leftovers, olive pomace and biochar), all formulations containing water hyacinth. The worst environmental performances were the M2 pile (water hyacinth + olive pomace + cattle manure + potato leftovers) which achieved the highest AP (47.33 kg SO2 eq.) and EP (10.56 kg PO4³− eq.), while M3 (water hyacinth + olive pomace + rice straw + potato leftovers) had the highest GWP (816.51 kg CO2 eq.) and OLD (2.99E-11 kg R11 eq.). The biological composting process contributed the most to the overall increase in the impact categories for all piles due to air emissions (CH4 and N2O). M3 and M5 (water hyacinth + wood chip) had the worst performance in fossil fuel consumption due to distances travelled from by-products and energy use in the maintenance of composting piles. Concerning packaging, Big Bags with polypropylene had a greater impact than polyethylene bags (50 kg capacity). Evaluating the potential avoidance of mineral fertilisers, M3 compost showed potential for reducing TSP fertiliser production by 46%. Overall, M4, which incorporated a mixture of water hyacinth, olive pomace, wood chips and biochar, was the most favourable option from an environmental point of view.
- Water hyacinth (Eichhornia crassipes) detection using coarse and high resolution multispectral dataPublication . Pádua, Luís; Geraldes, Ana Maria; Sousa, Joaquim J.; Rodrigues, M.A.; Oliveira, Verónica; Santos, Daniela; Miguens, Maria Filomena; Castro, João PauloEfficient detection and monitoring procedures of invasive plant species are required. It is of crucial importance to deal with such plants in aquatic ecosystems, since they can affect biodiversity and, ultimately, ecosystem function and services. In this study, it is intended to detect water hyacinth (Eichhornia crassipes) using multispectral data with different spatial resolutions. For this purpose, high-resolution data (<0.1 m) acquired from an unmanned aerial vehicle (UAV) and coarse-resolution data (10 m) from Sentinel-2 MSI were used. Three areas with a high incidence of water hyacinth located in the Lower Mondego region (Portugal) were surveyed. Different classifiers were used to perform a pixel-based detection of this invasive species in both datasets. From the different classifiers used, the results were achieved by the random forest classifiers stand-out (overall accuracy (OA): 0.94). On the other hand, support vector machine performed worst (OA: 0.87), followed by Gaussian naive Bayes (OA: 0.88), k-nearest neighbours (OA: 0.90), and artificial neural networks (OA: 0.91). The higher spatial resolution from UAV-based data enabled us to detect small amounts of water hyacinth, which could not be detected in Sentinel-2 data. However, and despite the coarser resolution, satellite data analysis enabled us to identify water hyacinth coverage, compared well with a UAV-based survey. Combining both datasets and even considering the different resolutions, it was possible to observe the temporal and spatial evolution of water hyacinth. This approach proved to be an effective way to assess the effects of the mitigation/control measures taken in the study areas. Thus, this approach can be applied to detect invasive species in aquatic environments and to monitor their changes over time.