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Mémoire de Maîtrise
DOI
https://doi.org/10.11606/D.11.2023.tde-13072023-171131
Document
Auteur
Nom complet
Kamila Katiane Sotero Silva
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
Piracicaba, 2023
Directeur
Jury
Aprilanti, Tamara Maria Gomes (Président)
Cerozi, Brunno da Silva
Coelho, Glauciane Danusa
Titre en portugais
Arroz irrigado por gotejamento com água residuária da piscicultura
Mots-clés en portugais
Arroz agulhinha
Arroz japônico
Produtividade da água
Reúso da água
Tilápia-do-Nilo
Resumé en portugais
A segurança alimentar tem sido largamente discutida por todas as nações do mundo e passa, sem dúvida, pelo paradigma de uma produção agropecuária sustentável, que considere a conservação dos recursos naturais, frente à crise climática. O arroz e o peixe são a base alimentar para diferentes populações e ambos, possuem sistemas produtivos, que impactam principalmente na quantidade e qualidade dos recursos hídricos. Diante deste contexto, esta pesquisa teve como objetivo promover a economia circular por meio da integração da produção agropecuária pelo uso múltiplo da água e nutrientes, pela avaliação da reutilização da água residuária de piscicultura na fertirrigação de arroz por sistema de gotejamento subsuperficial. Para isso foi conduzido experimento em campo em esquema de delineamento fatorial (3x2), em blocos casualizados, com quatro repetições, sendo três fontes de irrigação: 100% água de torneira (100AT); 50% água residuária da piscicultura (água residuária da piscicultura-ARP) e 50% AT (50ARP50AT); 100% ARP (100ARP) e, duas cultivares de arroz: IAC 109, tipo agulhinha Ag; IAC 400, arroz japônico J, em parcelas de 2 m2, totalizando 24 unidades experimentais. Para a produção da água residuária de piscicultura foi conduzida a criação 45 juvenis de tilápia-do-Nilo (Oreochromis sp.), em tanque de 1000 L com sistema fechado e renovação parcial de água, com taxa de arraçoamento 0,02 (porcentagem de biomassa dia-1), por ração comercial. O manejo da irrigação para o cultivo do arroz foi realizado por tensiômetria, visando manter a umidade do solo próximo à saturação. Após, 147 dias de condução das plantas e 250 dias de alimentação dos peixes, foram realizadas a colheita e as avaliações. Para tal, foram considerados o desempenho agronômico do arroz, como variáveis de produção, estado nutricional, assim como, eficiência do uso da água (produtividade da água), química do solo, aporte de nutrientes pela irrigação com ARP de piscicultura e crescimento dos peixes. Os peixes tiveram uma taxa específica de crescimento em torno de 0,43%, com sobrevivência acima de 85%. A ARP mostrou potencial para o aporte de nutrientes, com moderado potencial salino. O fornecimento de N e K pela ARP ficou próximo dos valores recomendados para adubação da cultura do arroz, mantendo-se a umidade do solo próxima da saturação, o que sugere uma economia de 100% de fertilizante sintético no tratamento só com o uso da água residuária da piscicultura. O solo não foi impactado pela aplicação da ARP, reduzindo nestes tratamentos, às concentrações de K, Ca, matéria orgânica, S e V%. A produtividade dos grãos e biomassa do arroz foi incrementada com o aumento da dose de ARP, em ambas as cultivares. O arroz do tipo japônico apresentou maior biomassa da parte aérea e da raiz, em relação a cultivar agulhinha, o que não refletiu na massa dos grãos e nem na fertilidade das espiguetas. A produtividade da água foi superior no tratamento com 100ARP (2,40 kg m-3) e as análises foliares mostram aumentos nos teores de P e Ca, nos tratamentos com ARP, embora os valores de N, P e K tenham ficado abaixo da faixa considerada adequada para a cultura.
Titre en anglais
Drip-irrigated rice with fish farming wastewater
Mots-clés en anglais
Agulhinha rice
Japonica rice
Nile Tilapia
Water productivity
Water reuse
Resumé en anglais
Food security has been widely discussed by all nations of the world and undoubtedly involves the paradigm of sustainable agricultural production, considering the conservation of natural resources in the face of the climate crisis. Rice and fish are staple foods for different populations, and both have production systems that primarily impact the quantity and quality of water resources. In this context, the objective of this research was to promote circular economy through the integration of agricultural production using multiple water and nutrient resources, by evaluating the reuse of wastewater from fish farming for fertigation of rice through subsurface drip irrigation. For this purpose, a field experiment was conducted in a factorial design (3x2) in randomized blocks, with four replications, including three irrigation sources: 100% tap water (100TW); 50% fish farming wastewater (fish farming wastewater - ARP) and 50% TW (50ARP50TW); 100% ARP (100ARP), and two rice cultivars: IAC 109, short- grain type - Ag; IAC 400, japonica rice - J, in 2 m2 plots, totaling 24 experimental units. To produce the fish farming wastewater, 45 juveniles of Nile tilapia (Oreochromis sp.) were raised in a 1000 L tank with a closed system and partial water exchange, with a feeding rate of 0.02 (percentage of biomass per day) using commercial feed. Irrigation management for rice cultivation was carried out using tensiometry, aiming to maintain soil moisture close to saturation. After 147 days of plant growth and 250 days of fish feeding, harvesting and evaluations were performed. The agronomic performance of rice, such as production variables, nutritional status, water use efficiency (water productivity), soil chemistry, nutrient input through irrigation with fish farming wastewater, and fish growth were considered. The fish had a specific growth rate of approximately 0.43%, with a survival rate above 85%. The ARP showed potential for nutrient supply, with a moderate saline potential. The supply of N and K through ARP was close to the recommended values for rice fertilization, while maintaining soil moisture near saturation, suggesting a 100% reduction in synthetic fertilizer use in the treatment using only fish farming wastewater. The soil was not significantly impacted by the application of ARP, with reduced concentrations of K, Ca, organic matter, S, and V% in these treatments. Grain yield and biomass of rice increased with increasing ARP dose in both cultivars. The japonica rice type showed higher aboveground and root biomass compared to the short-grain cultivar, although this did not reflect in grain weight or spikelet fertility. Water productivity was higher in the treatment with 100ARP (2.40 kg m-3), and foliar analyses showed increases in P and Ca contents in the treatments with ARP, although N, P, and K values remained below the range considered adequate for the crop.
 
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Date de Publication
2023-07-14
 
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