Irrigated agriculture is the main user of freshwater resources worldwide, using more than 70% of the available water resources. This makes the agricultural sector especially susceptible to drought periods, which are expected to increase in the next few years because of the growing extreme event occurrence caused by climate change. This situation is particularly critical in Andalusia (Southern Spain) since irrigated agriculture is a key sector in its economy. Olive orchard is the most representative crop in this region as well as the most water demanding crop, even with very deficit irrigation strategies. On the other hand, fertilization is frequently imprecise, which leads to overfertilization of the olive trees, especially of nitrogen. In this context, the use of reclaimed water for olive orchard irrigation arises as an alternative to traditional water sources, which alleviates the pressure on water resources and reuses the nutrients carried by the water. However, its management is complex due to the water nutrient content, which, additionally, is variable throughout the year. For these reasons, new studies are required to understand the spatio-temporal variability effects of the water nutrients, as well as the development of tools to ease the proper application of this type of water for both farmers and technicians. This thesis is organized in 6 chapters, all of them focused on the particularities of olive orchard fertigation using reclaimed water. Thus, the different chapters include from the creation of a model for optimal fertigation using reclaimed water and its implementation in a user-friendly mobile app to the changes produced in water quality spatially and seasonally in irrigation networks due to its characteristics. Chapter 1 contextualizes the reason of this thesis and Chapter 2 describes the objectives pursued in this thesis and the structure of the rest of the document. Chapter 3 presents a model which determines in real-time the irrigation and fertilization scheduling, using reclaimed water, for olive groves. This model considers weather information, both historical and forecast, soil characteristics, irrigation system characteristics, water allocation, tree nutritional status, most susceptible crop development stages, electricity tariff and water quality. Different scenarios were simulated, showing the need for a more sustainable management when fertigating olive trees with reclaimed water, since farmers tend to overfertilize. Chapter 4 integrates the model developed in Chapter 3 into a mobile application for Android devices. This app aims to provide technicians and farmers with a user-friendly tool that eases the olive orchard fertigation management when using reclaimed water. This application was tested in a commercial farm, showing that no additional fertilizer application was necessary thanks to the nutrients provided by reclaimed water, saving 100% of the fertilizer applied by the farmer. This provides benefits not only for the farmer, who can reduce his total economic costs, but also for society as it avoids the intensive and unnecessary use of fertilizers and the associated pollution. In Chapter 5, a temporal and spatial study of the quality of reclaimed water in an irrigation distribution network is carried out, paying especial attention to nitrogen. This study showed that both the total concentration and the form in which nitrogen reaches the farms change over time and through the irrigation network. Seasonally, total nitrogen content was reduced in the summer months. Spatially, there was a clear nitrification process from the pumping station to the farms. These variations demonstrate the importance of continuous water quality monitoring in order to adjust the fertilization plan to the nitrogen content in the water. Finally, Chapter 6 contains the general conclusions obtained from this thesis and the avenues for future research. The use of reclaimed water for olive orchard fertigation in Andalusia can play a key role in reducing the water resource pressure and, simultaneously, recovering the water nutrients for fertilization. This thesis highlights the importance of a continuous water quality control and a proper management to avoid the impacts of an excessive fertilizer use when using reclaimed water. For this reason, tools which make easier reclaimed water management are presented as well as the changes occurring in the quality of this water source. All this contributes to achieve a more efficient use of both water and fertilizer. | La agricultura de regadío es el principal consumidor de agua en el mundo, empleando más del 70% de los recursos hídricos disponibles. Esto provoca que la agricultura sea especialmente vulnerable a los periodos de sequía, los cuales se espera que aumenten en los próximos años debido al incremento de los fenómenos extremos causados por el cambio climático. Esta situación es especialmente crítica en Andalucía (sur de España) ya que la agricultura es un sector clave en su economía. El olivar es el cultivo más representativo de esta región, además del cultivo que más agua demanda, pese a seguir estrategias de riego deficitarias. Por otro lado, la fertilización del olivar es con frecuencia imprecisa, lo que ocasiona en muchos casos que se produzca una sobrefertilización, especialmente de nitrógeno. En este contexto, la utilización de agua regenerada para el riego del olivar surge como una alternativa a las fuentes de agua tradicionales, la cual permite aliviar la presión en los recursos hídricos y reutilizar los nutrientes que lleva el agua. Sin embargo, su gestión es más compleja debido a esa concentración de nutrientes que lleva, la cual es, además, variable a lo largo del año. Por ello, es necesario llevar a cabo nuevos estudios para conocer los efectos de la variabilidad temporal y espacial de los nutrientes que aporta el agua, así como el desarrollo de herramientas que faciliten la aplicación adecuada de este tipo de aguas tanto para agricultores como técnicos. Esta tesis se estructura en 6 capítulos, todos ellos enfocados a las particularidades del fertirriego usando aguas regeneradas en el olivar. Así, los distintos capítulos contemplan desde la creación de un modelo y su implementación en una aplicación de entorno amigable para la gestión óptima del agua y el fertilizante usando estas aguas, hasta los cambios que se producen en la calidad del agua tanto espacial como temporalmente en la red riego debido a sus características. En el capítulo 1 se expone el contexto en el cual se enmarca esta tesis y se justifica la necesidad de la misma. En el capítulo 2 se encuentran los objetivos perseguidos en esta tesis, así como la estructura del resto del documento. El capítulo 3 presenta un modelo que determina en tiempo real la programación del riego y la fertilización del olivar usando aguas regeneradas. Este modelo considera información agroclimática, tanto histórica como futura, características del suelo, características del sistema de riego, dotación, estado nutritivo del árbol, etapas más susceptibles del desarrollo del cultivo, tarifa eléctrica y calidad del agua aplicada. Se simularon diferentes escenarios, evidenciando la necesidad de una gestión más sostenible cuando se fertirriega el olivar con aguas regeneradas ya que los agricultores tienden a sobrefertilizar. En el capítulo 4 se integra el modelo desarrollado en el capítulo 3 en una aplicación móvil para dispositivos Android. Esta app tiene como objetivo proporcionar a técnicos y agricultores una herramienta fácil de usar que facilite la gestión del fertirriego del olivar cuando se utilizan aguas regeneradas. Esta aplicación se utilizó en una finca comercial, mostrando que gracias a los nutrientes que aporta el agua regenerada, no era necesaria la aplicación de fertilizante adicional, ahorrando el 100% del fertilizante que aplica el agricultor. Esto proporciona beneficios no solo para el agricultor, el cual puede reducir sus costes totales, sino también para la sociedad, ya que evita el uso intensivo e innecesario de fertilizantes y la contaminación que lleva asociada. En el capítulo 5, se lleva a cabo un estudio temporal y espacial de la calidad del agua regenerada en una red de distribución de riego. Este estudio demostró que tanto la concentración de nitrógeno total como la forma en la que llega a la finca cambia con el tiempo y a lo largo de la red de riego. Estacionalmente, el contenido total de nitrógeno se redujo en los meses de verano. Espacialmente, se produjo una clara nitrificación desde la salida del agua en la estación de bombeo hasta las distintas parcelas. Estas variaciones demuestran la importancia de un continuo control de la calidad del agua para poder ajustar el programa de fertilización al contenido de nitrógeno en el agua. Por último, el capítulo 6 recoge las principales conclusiones obtenidas de esta tesis, así como las líneas futuras de investigación La utilización de agua regenerada para el fertirriego del olivar en Andalucía puede jugar un papel fundamental para disminuir la presión en los recursos hídricos y, al mismo tiempo, utilizar los nutrientes que contiene para la fertilización. Esta tesis destaca la importancia de un control continuo de la calidad del agua y de una gestión adecuada para evitar los problemas que puede ocasionar el uso excesivo de los fertilizantes. Por ello, en esta tesis se presentan herramientas que facilitan la gestión de este tipo de aguas, teniendo en cuenta aspectos técnicos y agronómicos y se estudian los cambios que se pueden producir en la calidad de las mimas. Todo esto contribuye a conseguir un uso más eficiente y sostenible tanto del agua como del fertilizante.

3 pages, 2 figures | [EN] The ocean waters flow continuously, never stopping, with a variability that takes place at very different spatial and temporal scales. At some point it may seem that their motion is limited to a small area, but nothing is further from reality. The ocean is unique and global, and all waters and ecosystems are connected. One of the essential elements for understanding the functioning of the oceans is precisely our ability to track the movement of the fluid patches that connect the entire marine world, including the physical environments and the organisms and communities that inhabit them. […] | [ES] Las aguas del océano fluyen continuamente, sin detenerse, con una variabilidad que tiene lugar a muy diferentes escalas espaciales y temporales. En algún momento puede parecer que su movimiento se limita a una zona de pequeña extensión pero nada más lejos de la realidad. El océano es único, global, y todas las aguas y ecosistemas están conectados. Uno de los elementos esenciales para comprender el funcionamiento de los océanos se basa precisamente en nuestra capacidad de rastrear el movimiento de las parcelas de fluido que conectan todo el mundo marino, tanto los ambientes físicos como los organismos y comunidades que en ellos habitan. […] | [CAT] Les aigües de l’oceà flueixen contínuament, sense aturar-se, amb una variabilitat que té lloc a molt diferents escales espacials i temporals. En algun moment pot semblar que el seu moviment es limita a una zona de petita extensió però res més lluny de la realitat. L’oceà és únic, global, i totes les aigües i ecosistemes estan connectats. Un dels elements essencials per a comprendre el funcionament dels oceans es basa precisament en la nostra capacitat de rastrejar el moviment de les parcel·les de fluid que connecten tot el món marí, tant els ambients físics com els organismes i comunitats que en ells habiten. […] | Peer reviewed

El objetivo de este trabajo es conocer, a nivel de cuenca, el volumen de agua utilizado por las bodegas de Mendoza, el que se obtiene principalmente desde acuíferos. Dicha información puede ser utilizada para el cálculo del balance hídrico en el contexto del uso industrial del agua. Para realizar las estimaciones se utilizaron datos de elaboración de vino del Instituto Nacional de Vitivinicultura. A la producción de vino por cuenca se le aplicaron coeficientes de litros de agua utilizada por litros de vino elaborado, obtenidos de las entrevistas a informantes calificados y a partir de bibliografía local e internacional. Dichos coeficientes varían entre 1,5 y 6 litros de agua/litro de vino, los que no incluyen el uso de agua para riego en fincas. Para analizar el impacto en la eficiencia del uso del agua, los resultados se sensibilizaron para tres valores de coeficiente. Se estima que las bodegas de Mendoza utilizan entre 1,66 y 6,66 hm3/año, según sea la eficiencia del uso del agua. Del total de agua que utilizan, el 85,2% proviene de la cuenca norte, la que comprende el río Mendoza y el Tramo Inferior del Río Tunuyan. | El objetivo de este trabajo es conocer, a nivel de cuenca, el volumen de agua utilizado por las bodegas de Mendoza, el que se obtiene principalmente desde acuíferos. Dicha información puede ser utilizada para el cálculo del balance hídrico en el contexto del uso industrial del agua. Para realizar las estimaciones se utilizaron datos de elaboración de vino del Instituto Nacional de Vitivinicultura. A la producción de vino por cuenca se le aplicaron coeficientes de litros de agua utilizada por litros de vino elaborado, obtenidos de las entrevistas a informantes calificados y a partir de bibliografía local e internacional. Dichos coeficientes varían entre 1,5 y 6 litros de agua/litro de vino, los que no incluyen el uso de agua para riego en fincas. Para analizar el impacto en la eficiencia del uso del agua, los resultados se sensibilizaron para tres valores de coeficiente. Se estima que las bodegas de Mendoza utilizan entre 1,66 y 6,66 hm3/año, según sea la eficiencia del uso del agua. Del total de agua que utilizan, el 85,2% proviene de la cuenca norte, la que comprende el río Mendoza y el Tramo Inferior del Río Tunuyan.

Mediante las visitas técnicas que se realizó en la junta administradora de agua potable de San Antonio de Chillo Jijón, Amaguaña, se consideraron siete puntos relevantes de monitoreo a lo largo de la red de abastecimiento y distribución de agua tales como: dos fuentes de captación (galerías de filtración), dos tanques de captación, un tanque de desinfección y dos puntos de consumo (viviendas), en los cuales se realizó análisis de parámetros in situ tales como: pH, temperatura, turbiedad, oxígeno disuelto y conductividad; y parámetros de laboratorio tales como: alcalinidad, cloro libre residual, demanda química de oxígeno (DQO), demanda biológica de oxígeno (DBO5), dureza total, fosfatos, hierro total, manganeso, nitratos, nitritos, nitrógeno amoniacal, sólidos totales, sólidos disueltos totales, coliformes totales y coliformes fecales. Por otra parte, al procesar la información obtenida de los análisis físicos-químicos y microbiológicos se realizó la determinación del índice de calidad del agua donde se obtuvo un agua de buena calidad, sin embargo, se evidencio la deficiencia de oxígeno disuelto en todos los puntos de monitoreo y la baja cantidad de cloro libre residual en los puntos muestreados después del proceso de desinfección. Además, se evidenció el excedente de fosfatos y manganeso en todos los puntos muestreados. Debido a que ninguno de los parámetros mencionados anteriormente cumple con los límites máximos permisibles, se planteó la puesta en funcionamiento de una torre de aireación la cual permitirá, mejorar el olor y sabor, transferir el oxígeno al agua para aumentar el oxígeno disuelto, reducir fosfatos y oxidar el manganeso con el fin de mejorar el proceso de tratamiento actual y a la vez beneficiar a los consumidores. | During the technical visits to the San Antonio de Chillo Jijón, Amaguaña drinking water administration board, seven relevant monitoring points were considered along with the water supply and distribution network, such as two catchment sources (filtration galleries), two catchment tanks, one disinfection tank and two consumption points (homes) monitoring along with the water supply and distribution networks such as two catchment sources (filtration galleries), two catchment tanks, a disinfection tank, and two points of consumption (homes), in which in situ analysis of parameters such as pH, temperature, turbidity, dissolved oxygen and conductivity; and laboratory parameters such as alkalinity, residual free chlorine, chemical oxygen demand (COD), biological oxygen demand (BOD5), ), total hardness, phosphates, total iron, manganese, nitrates, nitrites, ammonia nitrogen, total solids, total dissolved solids, total coliforms, and fecal coliforms. On the other hand, when processing the information obtained from the physicalchemical and microbiological analyses, the water quality index was determined, which showed good water quality; however, there was evidence of dissolved oxygen deficiency at all monitoring points and a low amount of free residual chlorine at the points sampled after the disinfection process. In addition, excess phosphates and manganese were evidenced in all the sampled points. Since none of the aforementioned parameters complies with the maximum permissible limits, the implementation of an aeration tower was proposed, which will improve odor and taste, transfer oxygen to the water to increase dissolved oxygen, reduce phosphates and oxidize manganese to improve the current treatment process and at the same time benefit consumers. | Panchi Jima, Sandra Patricia, director.

Água da chuva pode ser captada de diferentes telhados de construções rurais e esta pode ser armazenada para múltiplos propósitos dependendo de sua qualidade. Esta nota técnica relata a avaliação da água da chuva coletada diretamente da atmosfera e após passar por quatro tipos de telhados que são: de cerâmica francesa (telhado1/prédio da escola de Agronomia), de fibrocimento (telhado2/galpão de máquinas agrícolas), de cerâmica francesa (telhado3/instalação para ovinos) e de cerâmica francesa (telhado4/instalação para suínos), localizados no Centro de Ciências Agroveterinárias, Lages/SC. Os parâmetros analisados foram pH, cor, turbidez, oxigênio dissolvido, coliformes totais e termotolerantes. Os resultados mostraram que o pH da água da chuva “in natura” foi variável e abaixo de 7,0 com pH (médio) de 6,02, que após passar pelos telhados houve aumento do pH (médio) para 6,34 (telhado1), 6,90 (telhado2), 7,14 (telhado3) e 6,50 (telhado4) e com variações também nos parâmetros turbidez, oxigênio dissolvido e de coliformes. Desta forma, a água de chuva apresenta potencial em ser utilizada para fins não potáveis, sendo então aconselhado seu uso sem tratamento para limpeza dos ambientes próximos destas construções rurais, bem como a irrigação de árvores e plantas ornamentais, entre outros.

In the state of Pará, the açaí fruit (Euterpe oleracea Mart.) is one of the main foods consumed by the population, being the region indicated as the largest producer and consumer of açaí in the country. The açaí pulping process generates a nutrient-rich wastewater that can be reused in agriculture. The present work evaluated the water conditions of Caladium sp. under different dilutions of açaí wastewater in the municipality of Tomé-Açu, Pará. The experiment was conducted at the campus of the Rural Federal University of Amazônia. The experimental design was completely randomized (DIC) with four replications and 13 fractional treatments, with variation of bulbs (1, 2, 3, 4, and 6) and percentages of wastewater (0, 25, 50, and 100%). A drip fertigation system was used and the water conditions were evaluated through the water stress index, consumption, and efficiency of wastewater use by the crop. The use of wastewater from the processing of açaí used for fertigation showed greater benefits for the parameters studied in the percentages of 0, 25, and 50% and with the variation of bulbs of 3, 4, and 6 for the cultivation of caladium. | PRODUÇÃO E USO DA ÁGUA NO CALÁDIO FERTIRRIGADO COM ÁGUA RESIDUÁRIA DO PROCESSAMENTO DO AÇAÍ NA REGIÃO AMAZÔNICA     RAFAELA FERREIRA CARVALHO1; FERNANDA LAMEDE FERREIRA DE JESUS2; ADRIANO BICIONI PACHECO3; JHENIFER COSTA DE OLIVEIRA4; ARTHUR CARNIATO SANCHES5 E CRISTIANE FERNANDES LISBOA6   1 Graduanda, Universidade Federal Rural da Amazônia­ –UFRA campus Tomé-Açu, Rodovia PA- 451, Km-03, Bairro Açaizal, CEP: 68.680-000, Tomé-Açu – Pará, Brasil, e-mail: [email protected] 2 Docente, Universidade Federal Rural da Amazônia –UFRA campus Tomé-Açu, Rodovia PA- 451, Km-03, Bairro Açaizal, CEP: 68.680-000, Tomé-Açu – Pará, Brasil e e-mail: [email protected] 3 Técnico, Universidade Federal Rural da Amazônia –UFRA campus Tomé-Açu, Rodovia PA- 451, Km-03, Bairro Açaizal, CEP: 68.680-000, Tomé-Açu – Pará, Brasil e e-mail: [email protected] 4 Graduanda, Universidade Federal Rural da Amazônia –UFRA campus Tomé-Açu, Rodovia PA- 451, Km-03, Bairro Açaizal, CEP: 68.680-000, Tomé-Açu – Pará, Brasil e e-mail: [email protected] 5 Docente, Universidade Federal da Grande Dourados –UFGD, Faculdade de Ciências Agrárias, Rodovia Dourados/Itahum, Km 12 - Unidade II, CEP: 79.804-970, Dourados – Mato Grosso do Sul, Brasil, e-mail: [email protected] 6 Docente, Universidade Federal Rural da Amazônia –UFRA campus Tomé-Açu, Rodovia PA- 451, Km-03, Bairro Açaizal, CEP: 68.680-000, Tomé-Açu – Pará, Brasil e e-mail: [email protected]     1 RESUMO   No estado do Pará o fruto açaí (Euterpe oleracea Mart.) é um dos principais alimentos consumido pela população, sendo a região indicada como a maior produtora e consumidora de açaí do país. O processo de despolpamento do açaí gera uma água residuária rica em nutrientes a qual pode ser reutilizada na agricultura. O trabalho avaliou as condições hídricas do Caladium sp. sob diferentes diluições da água residuária do açaí no município de Tomé-Açu, Pará. O experimento foi conduzido no campus da Universidade Federal Rural da Amazônia. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado (DIC) com quatro repetições e 13 tratamentos fracionados, com variação de bulbos (1, 2, 3, 4 e 6) e porcentagens de água residuária (0, 25, 50 e 100%). Foi utilizado um sistema de fertirrigação por gotejamento e as condições hídricas foram avaliadas por meio do índice de estresse hídrico, consumo e eficiência do uso de água residuária pela cultura. O uso da água residuária do processamento do açaí utilizada para a fertirrigação apresentou maiores benefícios para os parâmetros estudados nas porcentagens de 0, 25 e 50% e com variação de bulbos de 3, 4 e 6 para o cultivo do caládio.   Palavras-chave: Euterpe oleracea Mart., Caladium sp., irrigação por gotejamento.     CARVARLHO, R. F.; JESUS, F. L. F.; OLIVEIRA, J. C.; PACHECO, A. B.; SANCHES, A. C.; LISBOA, C. F.         2 ABSTRACT   In the state of Pará, the açaí fruit (Euterpe oleracea Mart.) is one of the main foods consumed by the population, being the region indicated as the largest producer and consumer of açaí in the country. The açaí pulping process generates a nutrient-rich wastewater that can be reused in agriculture. The present work evaluated the water conditions of Caladium sp. under different dilutions of açaí wastewater in the municipality of Tomé-Açu, Pará. The experiment was conducted at the campus of the Rural Federal University of Amazônia. The experimental design was completely randomized (DIC) with four replications and 13 fractional treatments, with variation of bulbs (1, 2, 3, 4, and 6) and percentages of wastewater (0, 25, 50, and 100%). A drip fertigation system was used and the water conditions were evaluated through the water stress index, consumption, and efficiency of wastewater use by the crop. The use of wastewater from the processing of açaí used for fertigation showed greater benefits for the parameters studied in the percentages of 0, 25, and 50% and with the variation of bulbs of 3, 4, and 6 for the cultivation of caladium.   Keywords: Euterpe oleracea Mart., Caladium sp., drip irrigation.