Fitting of decomposition of sewage sludge and oat straw by nonlinear models
DOI:
https://doi.org/10.18406/2316-1817v11n220191287Palavras-chave:
Mineralization. Stanford and Smith model. Cabrera model. Half-life.Resumo
An economic and environmentally feasible way to recycle sewage sludge is its use in agriculture.
Information on carbon mineralization curves allows us to seek improvements in soil quality and
crop productivity. The objective of this work was to evaluate the nonlinear models that describe
carbon mineralization in the soil. The experiment was conducted in laboratory and the design was
completely randomized, with four replicates and three treatments. The following treatments were
evaluated: sewage sludge, black oat straw and sewage sludge + oat straw, incorporated into the soil.
Pots with soil and the applied treatment were incubated for 110 days. The Stanford and Smith and
Cabrera models were used, considering structure of autoregressive errors AR (1) when necessary.
The fittings were compared using the Akaike Information Criterion (AIC). The evaluated nonlinear
models described the carbon decomposition dynamics of the treatments satisfactorily. The Stanford
and Smith model is suitable for describing the carbon decomposition in the soil + sludge and soil +
oat straw treatments. The Cabrera model is suitable to describe the carbon decomposition of the soil
+ sludge + straw treatment.
Keywords: Mineralization. Stanford and Smith model. Cabrera model. Half-life.
Referências
ANDRADE, C. A.; SILVA, L. F. M.; PIRES, A. M. M.; COSCIONE, A. R. Mineralização do carbono e do nitrogênio no solo após sucessivas aplicações de lodo de esgoto. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 48, n.5, p. 536-544, maio 2013. Disponível em <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-204X2013000500010&lng=pt&nrm=iso>. Acesso em 11 fev. 2017.
CABRERA, M. L. Modeling the flush of nitrogen mineralization caused by drying and rewetting soils. Soil Science Society of America Journal, Fayetteville, v. 57, p. 63-66, 1993.
CARNEIRO, A. P. S.; MUNIZ, J. A.; CARNEIRO, P. L. S.; MALHADO, C. H. M. M.;
MARTINS FILHO, R.; SILVA, F. F. Identidade de modelos não lineares para comparar curvas de crescimento de bovinos da raça Tabapuã. Pesquisa Agropecuária Brasileira,Brasília,v. 49, n. 1, p. 57-62, jan. 2014. Disponível em: <https://seer.sct.embrapa.br/index.php/pab/article/view/18183>. Acesso em: 04 ago. 2017.
.
CARVALHO, C. S.; RIBEIRINHO, V. S.; ANDRADE, C. A.; GRUTZMACHER, P.; PIRES, A. M. M. Composição química da matéria orgânica de lodos de esgoto. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, v. 10, n. 3, p. 413-419, 2015. Disponível em: <http://dx.doi.org/10.5039/agraria.v10i3a5174>. Acesso em 11 dez. 2016.
DRAPER, N. R.; SMITH, H. Aplied regression analisys. 3rd ed, reprint. New York: J. Wiley, 2014.
FERNANDES, T. J.; MUNIZ, J. A.; PEREIRA, A. A.; MUNIZ, F. R.; MUIANGA, C. A. Parameterization effects in nonlinear models to describe growth curves. Acta Scientiarum, Maringá, v. 37, n. 4, p. 397-402, 2015.
FERNANDES, T. J.; PEREIRA, A. A.; MUNIZ, J. A.; SAVIAN, T. V. Seleção de modelos não lineares para a descrição das curvas de crescimento do fruto do cafeeiro. Coffee Science, Lavras, v.9, n.2, p. 207-215, 2014. Disponível em: <http://dx.doi.org/10.25186/cs.v9i2.618>. Acesso em: 5 mar. 2017.
GIACOMINI, S. J.; SIMON, V. L. G.; AITA, C.; BASTOS, L. M.; WEILER, D. A.; REDIN, M. Carbon and nitrogen mineralization in soil combining sewage sludge and straw. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 39, p. 1428-1435, 2015. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-06832015000501428&lng=en&nrm=iso>. Acesso em: 29 jan. 2017.
GUEDES, M. H. P.; MUNIZ, J. A.; PEREZ, J. R. O.; SILVA, F. F.; AQUINO, L. H.; SANTOS, C. L. Estudo das curvas de crescimento de cordeiros das raças santa inês e bergamácia considerando heterogeneidade de variâncias. Ciência e Agrotecnologia, v. 28, n. 2, p. 381-388, 2004. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1413-70542004000200019&lng=en&nrm=iso>. Acesso em 06 mar. 2017.
HESS, T. F.; SCHMIDT, S. K. Improved procedure for obtaining statistically valid parameter estimates from soil respiration data. Soil Biology and Biochemistry, Elmsford, v.27, p. 1-7, 1995.
MARTINES, A. M.; ANDRADE, C. A.; CARDOSO, E. J. B. N. Mineralização do carbono orgânico em solos tratados com lodo de curtume. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v.41, n. 7, p. 1149-1155, 2006. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-204X2006000700011&lng=en&nrm=iso>. Acesso em 28 nov. 2016.
MORETTI, S. M. L.; BERTONCINI, E. I.; ABREU JUNIOR, C. H. Decomposição de lodo de esgoto e composto de lodo de esgoto em nitossolo háplico. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v.39, p. 1796-1805, 2015. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-06832015000601796&lng=en&nrm=iso>. Acesso em 12 jan. 2017.
MORETTIN, P. T.; TOLOI, C. M. C. Análise de séries temporais. 2ª ed. São Paulo, Edgard Blucher, 2006.
MUIANGA, C. A.; MUNIZ, J. A.; NASCIMENTO, M. S. FERNANDES, T. J.; SAVIAN, T. V. Descriçaõ da curva de crescimento de frutos do cajueiro por modelos não lineares. Revista Brasileira de Fruticultura, v. 38, n. 1, p. 22-32, 2016. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-29452016000100022&lng=en&nrm=iso>. Acesso em: 7 ago. 2017.
MUNIZ, J. A.; NASCIMENTO, M. S.; FERNANDES, T. J. Nonlinear models for description of cacao fruit growth with assumption violations. Revista Caatinga, v. 30, n. 1, p. 250-257, 2017. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1983-21252017000100250&lng=en&nrm=iso>. Acesso em: 05 set. 2017.
PAULA, J. R.; MATOS, A. T.; MATOS, M. P.; PEREIRA, M. S.; ANDRADE, C. A. Mineralização do carbono e nitrogênio de resíduos aplicados ao solo em campo. Revista Brasileria de Ciência do Solo, Viçosa, v.37, p. 1729-1741, 2013. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-06832013000600029&lng=en&nrm=iso>. Acesso em 12 nov. 2017.
PAREDES FILHO, M. V. Compostagem de lodo de esgoto para uso agrícola. Revista Agrogeoambiental, Pouso Alegre, v. 3, p. 73-80, dezembro, 2011. Disponível em: <https://doi.org/10.18406/2316-1817v3n32011364>. Acesso em: 08 de ago. 2017.
PEREIRA, J. M.; MUNIZ, J. A.; SILVA, C. A. Nonlinear models to predict nitrogen mineralization in an oxisol. Scientia Agricola, Piracicaba, v.62, n. 4, p. 395-400, 2005. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-90162005000400014&lng=en&nrm=iso>. Acesso em: 10 dez. 2016.
PINHEIRO, J.; BATES, D.; DEBROY, S.; SARKAR, D. nlme: linear and nonlinear mixed effects models. R package version 3, p. 1-122, 2015.
PRADO, T. K. L.; SAVIAN, T. V.; MUNIZ, J. A. Ajuste dos modelos Gompertz e Logístico aos dados de crescimento de frutos de coqueiro anão verde. Ciência Rural, v. 43, n. 5, p. 803-809, 2013. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-84782013000500008&lng=en&nrm=iso>. Acesso em: 12 set. 2017.
PULROLNIK, K. Transformações do carbono no solo. 1ª ed. Planaltina, DF: Embrapa Cerrados, 2009.
R Core team. R: a language and environment for statistical computing. R Foudantion for Statistical Computing Viena: 2015.
SILVA, B. V. N.; ANDRADE PINTO, L. V.; Potencial do uso do lodo de esgoto como adubo orgânico em cobertura de espécies florestais nativas plantadas em área degradada por pastagem. Revista Agrogeoambiental, Pouso Alegre, p. 50-56,abril, 2010. Disponível em: <http://dx.doi.org/10.18406/2316-1817v2n12010251>. Acesso em 18. mar. 2017.
SILVEIRA, S. C; MUNIZ, J. A.; SOUSA, F. A.; CAMPOS, A. T. Modelos não lineares ajustados a produção acumulada de biogás proveniente de cama sobreposta de suínos. Revista Agrogeoambiental, v. 18, n. 3, p. (no prelo), 2018.
SLEUTEL, S.; NEVE, S.; ROIBÁS, M. R. P.; HOFMAN, G. The influence of model type and incubation time on the estimation of stable organic carbono in organic materials. European Journal of Soil Science, v. 56, p. 505-514, 2005.
STANFORD, G.; SMITH, S. J. Nitrogen mineralization potentials of soil. Soil Science Society of America Journal, Madison, v. 36, n. 3, p. 465-471, 1972.
ZEVIANI, W. M.; SILVA, C. A.; OLIVEIRA, W. J.; MUNIZ, J. A. Modelos não lineares para a liberação de potássio de estercos animais em latossolos. Ciência Rural, Santa Maria, v. 42, n. 10, p. 1789-1796, 2012. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-84782012001000012&lng=en&nrm=iso>. Acesso em: 23 nov. 2016.
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
A Revista Agrogeoambiental é um periódico científico de acesso aberto e gratuito.
A submissão de artigos e demais obras de comunicação científica para a Revista Agrogeoambiental implica plena aceitação pelo autor e pelos coautores da política de direitos autorais abaixo:
● Autor e coautores mantêm os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution, que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.
● Autor e coautores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho on-line (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) após seu aceite e publicação pela Revista Agrogeoambiental - mantendo o reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
● Autor e coautores declaram que a obra é de autoria deles e responsabilizam-se por sua originalidade e pelas opiniões nela contidas.
● Após aceito e publicado o artigo, autor e coautores autorizam o editor a divulgar em mídias e modalidades de escolha do editor.
● O autor e os coautores resguardam os direitos autorais morais do obra publicada.