Tamanho da parcela para estudos de recuperação de fertilizante-15N por capim-tanzânia

O entendimento da dinâmica do N em ecossistemas de pastagens pode ser melhorado por estudos em que se utilize a técnica do traçador 15N. Nesses experimentos, deve-se assegurar que o movimento lateral do traçador não interfira nos resultados. Neste trabalho foram determinadas as exigências quanto ao tamanho da parcela para experimentos com 15N em pastagem irrigada de Panicum maximum cv. Tanzânia. Foram consideradas três intensidades de pastejo (leniente, moderada e intensa) em três épocas do ano: inverno, primavera e verão. Parcelas de 1 m², com uma touceira do capim ao centro, foram adequadas, independentemente da intensidade de desfolha ou da época do ano. O aumento na distância da área adubada com 15N influenciou negativamente a quantidade de N proveniente do fertilizante (Npfm) recuperado na forragem. As menores taxas de declínio nos valores de Npfm foram observadas para as intensidades de pastejo leniente e moderada; esse fato pode ser explicado pelas características de crescimento vigoroso dessas plantas. O aumento na intensidade de pastejo determinou a redução na massa da touceira: quanto menor a touceira, maior a sua dependência do N do fertilizante.

Marcha de absorção do nitrogênio do solo, do fertilizante e da fixação simbiótica em feijão-caupi (Vigna unguiculata (L.) walp.) e feijão-comum (Phaseolus vulgaris L.) determinada com uso de 15N

O feijão-comum e o feijão-caupi estão entre as principais fontes de proteína vegetal para grande parte da população mundial, sobretudo aquela de baixa renda, e o N é o principal constituinte de proteínas. Os objetivos deste trabalho foram de avaliar, por meio da técnica isotópica e tendo como plantas-controle arroz e soja não nodulante, as contribuições relativas das fontes de N (N2-fixação simbiótica, N-solo e N-fertilizante) no desenvolvimento do feijão-comum e caupi ao longo do ciclo e comparar o método isotópico (MI) com o método da diferença (MD) para avaliação da fixação simbiótica de N2. A pesquisa foi realizada em casa de vegetação no Centro de Energia Nuclear na Agricultura - CENA/USP, utilizando-se vasos com 5 kg de terra de um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados com 16 tratamentos e três repetições. Os tratamentos (fatorial 8 x 2) compreenderam oito épocas de coleta: 17, 24, 31, 38, 47, 58, 68 e 78 dias após a semeadura (DAS) e duas culturas: feijão-comum e feijão-caupi. Utilizou-se uma dose de 10 mg kg-1 de N no solo, na forma de ureia, enriquecida com 10 % de átomos de 15N em excesso. A fixação simbiótica forneceu a maior parte do N acumulado nas plantas de feijão e caupi, seguida, em ordem decrescente, pelo solo e fertilizante. A maior taxa de fixação simbiótica de N ocorreu a partir da fase de prefloração do feijão e do caupi. Após a fase inicial (24 DAS), o arroz e a soja não nodulante tornaram-se adequadas plantas-controle da fixação simbiótica de N2. Houve boa concordância entre o MI e o MD, exceto nos estádios iniciais das culturas.

15N uptake fom manure and fertilizer sources by three consecutive crops under controlled conditions

There are several regions of the world where soil N analysis and/or N budgets are not used to determine how much N to apply, resulting in higher than needed N inputs, especially when manure is used. One such region is the North Central "La Comarca Lagunera", one of the most important dairy production areas of Mexico. We conducted a unique controlled greenhouse study using 15N fertilizer and 15N isotopic-labeled manure that was labeled under local conditions to monitor N cycling and recovery under higher N inputs. The manure-N treatment was applied only once and was incorporated in the soil before planting the first forage crop at an equivalent rate of 30, 60 and 120 Mg ha-1 dry manure. The 15N treatments were equivalent to 120 and 240 kg ha-1 (NH4)2SO4-N for each crop. The total N fertilizer for each N fertilized treatment were 360, and 720 kg ha-1 N. We found very low N recoveries: about 9 % from the manure N inputs, lower than the 22 to 25 % from the fertilizer N inputs. The manure N recovered belowground in soil and roots ranged from 82 to 88 %. The low recoveries of N by the aboveground and low soil inorganic nitrate (NO3-N) and ammonium (NH4-N) content after the third harvested suggested that most of the 15N recovered belowground was in the soil organic form. The losses from manure N inputs ranged from 3 to 11 %, lower than the 34 to 39 % lost from fertilizer N sources. Our study shows that excessive applications of manure or fertilizer N that are traditionally used in this region will not increase the rate of N uptake by aboveground compartment but will increase the potential for N losses to the environment.

Estado nutricional da cultura de cana-de-açúcar (cana-planta) em experimentos com 15N

Estudos com isótopos estáveis são cada vez mais comuns pela qualidade e confiabilidade dos resultados obtidos e por não apresentarem risco ao homem e ao ambiente. No entanto, é necessário o uso de microparcelas para diminuir o custo do projeto. Por suas áreas serem muito reduzidas em relação à parcela onde está inserida, o objetivo deste trabalho foi comparar o estado nutricional de plantas das microparcelas com as do restante das parcelas experimentais, na fase de máximo desenvolvimento da cultura da cana-de-açúcar, em experimentos com doses de N. Foram instalados três experimentos, no Estado de São Paulo, com três doses de N e uma testemunha, com quatro repetições, em delineamento em blocos completos casualizados. Nas parcelas, de 48 linhas de 15 m cada, foram instaladas microparcelas de 3 m² com fertilizante-15N. Na época de máximo desenvolvimento da cultura foram coletadas folhas-diagnóstico para a avaliação de seu estado nutricional em todas as parcelas e microparcelas. Nessas folhas foram determinados os teores de macronutrientes, e os resultados foram submetidos à análise de variância. Foram comparados, em cada área experimental e de forma conjunta, os resultados das parcelas com os das microparcelas quanto aos teores foliares dos nutrientes e, quando significativo o efeito das doses de N na variação desses, foram feitas regressões. Não houve diferença entre os teores de N, P, Ca, Mg e S das folhas-diagnóstico entre as parcelas e as microparcelas, as quais foram consideradas representativas da área experimental. A adubação nitrogenada aumentou os teores dos nutrientes nas folhas-diagnóstico, o que deve ser considerado na avaliação nutricional da cultura quando este tipo de experimento for realizado.

Seeds enriched with phosphorus and molybdenum improve the contribution of biological nitrogen fixation to common bean as estimated by 15n isotope dilution

Seeds with a high concentration of P or Mo can improve the growth and N accumulation of the common bean (Phaseolus vulgaris L.), but the effect of enriched seeds on biological N2 fixation has not been established yet. This study aimed to evaluate the effect of seeds enriched with P and Mo on growth and biological N2 fixation of the common bean by the 15N isotope dilution technique. An experiment was carried out in pots in a 2 x 3 x 2 x 2 factorial design in randomized blocks with four replications, comprising two levels of soil applied P (0 and 80 mg kg-1), three N sources (without N, inoculated with rhizobia, and mineral N), two seed P concentrations (low and high), and two seed Mo concentrations (low and high). Non-nodulating bean and sorghum were used as non-fixing crops. The substrate was 5.0 kg of a Red Latosol (Oxisol) previously enriched with 15N and mixed with 5.0 kg of sand. Plants were harvested 41 days after emergence. Seeds with high P concentration increased the growth and N in shoots, particularly in inoculated plants at lower applied P levels. Inoculated plants raised from high P seeds showed improved nodulation at both soil P levels. Higher soil P levels increased the percentage of N derived from the atmosphere (%Ndfa) in bean leaves. Inoculation with the selected strains increased the %Ndfa. High seed P increased the %Ndfa in inoculated plants at lower soil P levels. High seed Mo increased the %Ndfa at lower soil P levels in plants that did not receive inoculation or mineral N. It is concluded that high seed P concentration increases the growth, N accumulation and the contribution of the biological N2 fixation in the common bean, particularly in inoculated plants grown at lower soil P availability.

Épocas de aplicação de nitrogênio em cobertura na cultura do milho em plantio direto, e alocação do nitrogênio (15n) na planta

Com o desenvolvimento de cultivares modernos, a produtividade do milho tem aumentado e, consequentemente, a demanda por N segue a mesma tendência. Objetivou-se com este trabalho avaliar o efeito da época de aplicação de N sobre a produtividade de grãos e sua distribuição nos componentes da planta de milho, na presença e ausência de adubação de molibdênio, em sistema plantio direto. O experimento foi conduzido no ano agrícola de 2006/07, na Estação Experimental de Coimbra-MG. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, com três repetições, no esquema fatorial 3 x 2 + 1, sendo três épocas de aplicação de N, na ausência e na presença de adubação com molibdênio (Mo), e uma testemunha sem fertilização. Os tratamentos consistiram de: T1- aplicação total de N 15 dias antes do plantio, sem molibdênio; T2 - aplicação total de N no plantio, sem molibdênio; T3 - aplicação total de N na época em que o milho se encontrava com quatro folhas completamente desenvolvidas, sem molibdênio; T4 - aplicação total de N 15 dias antes do plantio, com molibdênio; T5 - aplicação total de N no plantio, com molibdênio; T6 - aplicação total de N na época em que o milho se encontrava com quatro folhas completamente desenvolvidas, com molibdênio; e T7 - testemunha sem N, sem aplicação de Mo. O cultivar utilizado foi o híbrido simples AG 9010. O melhor suprimento de N ao longo do ciclo e a maior produtividade foram obtidos com a aplicação do fertilizante no estádio de quatro folhas expandidas do milho. Não foi encontrado efeito da adubação molíbdica sobre as características avaliadas. A aplicação do N na pré-semeadura do milho, 15 dias antes do plantio, demonstrou não ser recomendável para as condições de solo e clima estudadas. A parte da planta do milho de maior alocação de 15N foi o grão. A recuperação média de 15N na planta proveniente do fertilizante foi de 6 %.

Eficiência de adubação de batatinha com esterco e N mineral (15N) e efeito residual no cultivo do milheto

Os solos arenosos utilizados para o cultivo da batatinha (Solanum tuberosum) no agreste da Paraíba têm baixo teor de N. Adubações anuais com esterco e N mineral, realizadas empiricamente, têm resultado na acumulação e,ou, perda de nutrientes do solo. Por esse motivo, objetivou-se determinar a eficiência do sulfato de amônio (15N) mais esterco na adubação da batatinha e do efeito residual dessa adubação na produção e absorção de N pelo milheto (Pennisetum glaucum) cultivado em sequência. Em experimento de campo em Neossolo regolítico, foi comparada a combinação de 16 t ha-1 de esterco + 80 kg ha-1 de N, utilizada mais frequentemente na região, com doses de 11 t ha-1 de esterco combinadas com 0, 40 e 80 kg ha-1 de N em aplicação única ou parcelada. O sulfato de amônio utilizado foi enriquecido em 15N (2,5 % de abundância). Em todos os tratamentos, avaliou-se a produtividade de matéria seca de tubérculos e parte aérea do milheto, assim como a composição isotópica do N nesses materiais. Demonstrou-se que a adubação tradicional é excessiva nesse solo, uma vez que a redução para 11 t ha-1 de esterco e 40 kg ha-1 de N mineral não resultou em queda de produtividade das culturas; no entanto, houve queda com a aplicação isolada de esterco. O milheto recuperou grande parte do N mineral adicionado à batatinha e mostrou ser uma alternativa como forrageira em condições de semiárido.

Effect of 15n-labeled hairy vetch and nitrogen fertilization on maize nutrition and yield under no-tillage¹

This study evaluated the effect of hairy vetch (Vicia villosa Roth) as cover crop on maize nutrition and yield under no tillage using isotope techniques. For this purpose, three experiments were carried out: 1) quantification of biological nitrogen fixation (BNF) in hairy vetch; 2) estimation of the N release rate from hairy vetch residues on the soil surface; 3) quantification of 15N recovery by maize from labeled hairy vetch under three rates of mineral N fertilization. This two-year field experiment was conducted on a sandy Acrisol (FAO soil classification) or Argissolo Vermelho distrófico arênico (Brazilian Soil Classification), at a mean annual temperature of 18 ºC and mean annual rainfall of 1686 mm. The experiment was arranged in a double split-plot factorial design with three replications. Two levels of hairy vetch residue (50 and 100 % of the aboveground biomass production) were distributed on the surface of the main plots (5 x 12 m). Maize in the sub-plots (5 x 4 m) was fertilized with three N rates (0, 60, and 120 kg ha-1 N), with urea as N source. The hairy vetch-derived N recovered by maize was evaluated in microplots (1.8 x 2.2 m). The BFN of hairy vetch was on average 72.4 %, which represents an annual input of 130 kg ha-1 of atmospheric N. The N release from hairy vetch residues was fast, with a release of about 90 % of total N within the first four weeks after cover crop management and soil residue application. The recovery of hairy vetch 15N by maize was low, with an average of 12.3 % at harvest. Although hairy vetch was not directly the main source of maize N nutrition, the crop yield reached 8.2 Mg ha-1, without mineral fertilization. There was an apparent synergism between hairy vetch residue application and the mineral N fertilization rate of 60 kg ha-1, confirming the benefits of the combination of organic and inorganic N sources for maize under no tillage.

Distribuição do Nitrogênio do Sulfato de Amônio (15N) no sistema solo-planta, em uma sucessão de culturas, sob sistema plantio direto

O aproveitamento do N pelo milho (Zea mays, L.) é influenciado pelas doses de adubo nitrogenado. O presente trabalho foi desenvolvido em um solo de textura arenoargilosa (Hapludox) e teve por objetivo avaliar a eficiência de utilização do N pela cultura de milho, em uma sucessão de culturas, utilizando-se sulfato de amônio marcado com 15N (5,5 átomos %), em diferentes doses; e o efeito residual desse fertilizante nas duas culturas subsequentes em sucessão (braquiária e milho), sob sistema plantio direto. As avaliações foram feitas em dois cultivos de milho safrinha - o primeiro no ano agrícola 2006 e o segundo em 2007 - e um de braquiária na entressafra. Os tratamentos consistiram de doses de N de 60, 120 e 180 kg ha-1, na forma de sulfato de amônio marcado (15N). Esse adubo foi aplicado em subparcelas, previamente definidas, apenas no primeiro cultivo do milho (safra 2006). Foram avaliados: N-total acumulado; N nas plantas de milho e braquiária proveniente do fertilizante, N no solo proveniente do fertilizante e recuperação de N-fertilizante pelas plantas e pelo solo. O maior aproveitamento do N-fertilizante pelo milho foi obtido no tratamento com 120 kg ha-1 de N, e o maior efeito residual do N-fertilizante pela braquiária e milho subsequente, no tratamento com 180 kg ha-1 de N. Após a sucessão de culturas, a recuperação de N pelo solo foi de 32, 23 e 27 % para os tratamentos com 60, 120 e 180 kg ha-1 de N.

Carbono, nitrogênio e abundância natural de δ13c e δ15n em uma cronossequência de agricultura sob plantio direto no cerrado goiano

A conversão do cerrado nativo em sistemas agropecuários pode alterar com o passar dos anos de cultivo os teores de C e N, bem como o sinal isotópico do δ13C e δ15N do solo. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar os teores de C, N e abundância natural de δ13C e δ15N no perfil do solo em uma cronossequência de agricultura sob sistema plantio direto (SPD) no cerrado goiano. Para isso, em Montividiu, GO, foram selecionadas áreas sob SPD com diferentes tempos de implantação: SPD com três anos de implantação (SPD3), SPD com 15 anos de implantação (SPD15) e SPD com 20 anos de implantação (SPD20), as quais foram comparadas com áreas de cerrado nativo (CE) e pastagem (PA). Foram coletadas amostras de solo nas profundidades de 0,00-0,05; 0,05-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,30; 0,30-0,40; 0,40-0,50; 0,50-0,60; 0,60-0,80; e 0,80-1,00 m. O solo das áreas de estudo foi classificado como Latossolo Vermelho distroférrico. O manejo do solo sob SPD após 20 anos aumentou os teores de C e N na camada superficial do solo (0,00-0,05 m), em relação às outras áreas avaliadas. Nas demais profundidades avaliadas, observou-se que está ocorrendo aumento nos teores C e N com o passar dos anos de adoção do SPD (três para 15 anos); no entanto, tais áreas ainda não foram capazes de recuperar os teores desses elementos em relação à vegetação nativa de CE. Por meio dos resultados de δ13C, pôde-se constatar que a origem da MOS nas áreas de SPD é referente à plantas do ciclo fotossintético C4. Verificou-se que até os 0,30 m do perfil do solo os resultados de δ13C estão reduzindo com o passar dos anos de adoção do SPD. Os menores e maiores valores de δ15N foram encontrados nas áreas de CE e PA, SPD3, enquanto SPD15 e SPD20 apresentaram valores intermediários de δ15N, em relação às demais áreas avaliadas.

Absorção e redistribuição de nitrogênio (15N) em Citrus mitis Bl

Com a avaliação da eficiência de uso do nitrogênio, tem-se melhor entendimento dos aspectos nutricionais e respostas à adubação. O presente ensaio teve por objetivo estudar a absorção e redistribuição de nitrogênio (15N) em Citrus mitis Bl.. As fontes de fertilizante utilizadas foram: sulfato de amônio, uréia, nitrato de cálcio e nitrato de potássio. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, com 4 tratamentos e 3 repetições. Foram realizadas duas amostragens, aos 10 e 20 dias após a aplicação do adubo marcado, a fim de determinar os teores de N nas diferentes partes da planta. Através dos resultados, verificou-se que não houve efeito dos tratamentos sobre o peso de matéria seca e conteúdo de N nas plantas. A eficiência de absorção de N variou com a natureza do fertilizante nitrogenado e com a época de amostragem, ao passo que a redistribuição do N não foi afetada. A eficiência máxima de absorção do N variou de 14% (uréia) e 31% (sulfato de amônio), respectivamente, aos 10 e 20 dias após a aplicação do 15N.

Acúmulo de nutrientes e destino do nitrogênio (15N) aplicado em pomar jovem de laranjeira

Informações sobre absorção de nutrientes em pomares cítricos são importantes para recomendações do manejo da fertilidade do solo. Contudo, estudos sobre a distribuição dos nutrientes na planta e a validação das doses de nitrogênio (N) recomendadas são escassos na literatura brasileira. O presente trabalho avaliou (i) o acúmulo de nutrientes e a distribuição do N (15N) aplicado em citros e (ii) validou a dose de N recomendada para pomares em início de produção. Em laranjeiras 'Pêra' sobre limoeiro 'Cravo', com 3 a 4 anos de idade, foram aplicadas doses de 150; 300; 450 e 600 g de N por planta, como sulfato de amônio, divididas em três parcelas, entre a primavera e o verão. Incluiu-se um tratamento-testemunha sem N. No mesmo pomar, em outras três plantas, aplicaram-se 300 g por planta de N-[(15NH4)2SO 4)] enriquecido em 15N, para estudar o destino do N do fertilizante no pomar. Foram avaliadas a produção de frutos e o aproveitamento do 15N pela biomassa da planta. A eficiência do fertilizante, estimada com base na absorção de N pela planta, variou entre 20% e 27% do total aplicado. Os frutos exportaram 35% do N absorvido do fertilizante, e a dose de 400 g de N proporcionou a máxima produção de laranjas.

Produção de sulfato de amônio duplamente marcado com os isótopos estáveis 15N e 34S

The purpose of this work was the production of ammonium sulfate double labeled with 15N and 34S ((15NH4)2(34)SO4)), employing the ion exchange technique in two different processes. The first one was carried out using Na2(34)SO4 and (15NH4)2SO4 previously enriched. It was possible to obtain about 54g of (15NH4)2(34)SO4 from 70.0g of Na2(34)SO4 and 64.2g of (15NH4)2SO4 . The second method involved the production of H2(34)SO4, by ion exchange, and its subsequent reaction with 15NH3(aq), using a distillation system, to yield 58 g of (15NH4)2(34)SO4 from 43.1 g of H2(34)SO4.

Sulfato de amônio e uréia em cobertura no milho em semeadura direta no Cerrado

A aplicação de nitrogênio no milho de forma antecipada, tanto na semeadura da planta de cobertura como em pré-semeadura pode otimizar os trabalhos dentro da propriedade. Objetivou-se avaliar a influência nas concentrações foliares e produtividade de grãos do milho do parcelamento do nitrogênio suplementar à semeadura em área de dois anos de soja, em solo de textura média e quantificar a recuperação do nitrogênio do sulfato de amônio e da úreia, utilizando a técnica da diluição isotópica (15N). Os tratamentos constaram da aplicação de 110 kg ha-1 de nitrogênio em épocas distintas: na semeadura do milheto -5 dias antes da semeadura do milho -em cobertura, quando as plantas tinham 5-7 folhas; -e em cobertura quando as plantas tinham 9-10 folhas. Há diferença de produtividade de grãos e concentrações foliares de nitrogênio, fósforo, cálcio e enxofre quando se aplica nitrogênio suplementar à semeadura em diferentes épocas em relação a ausência de fertilização. O parcelamento de 110 kg ha-1 entre pré-semeadura e cobertura ou apenas na cobertura não altera a recuperação total do fertilizante. A recuperação do nitrogênio do sulfato de amônio aplicado em cobertura é maior quando comparada à uréia, sendo ainda que o parcelamento de sulfato de amônio em cobertura apresenta maior recuperação em relação ao fornecimento em uma única aplicação.

Crescimento, acúmulo de nutrientes e fixação biológica de nitrogênio de Flemingia macrophylla

Flemingia macrophylla é uma leguminosa arbustiva asiática, pouco conhecida no Brasil. Este trabalho objetivou avaliar a produção de massa seca, o acúmulo de nutrientes e a fixação biológica de nitrogênio (N2) de flemingia. Conduziram-se dois experimentos de campo, entre dezembro de 2006 e dezembro de 2007, em Seropédica, RJ, e em Avelar, RJ. O delineamento experimental utilizado em ambos os experimentos foi de blocos casualizados, com quatro repetições, e os tratamentos foram as diferentes épocas de amostragens. A área foliar, a produção de matéria seca e o acúmulo de nutrientes da parte aérea foram determinados em 12 coletas mensais. A contribuição da fixação biológica de N2 foi estimada pelo método da abundância natural de 15N. A massa seca da parte aérea atingiu 4,0 Mg ha-1 em Seropédica e 2,3 Mg ha-1 em Avelar, aos 360 dias após transplante (DAT). O menor crescimento em Avelar foi associado ao inverno mais frio e seco, em relação a Seropédica. A taxa de crescimento da cultura atingiu valor máximo aos 165 DAT, na primeira floração. O acúmulo de N, P, K, Ca e Mg na parte aérea foi de, respectivamente, 74, 5, 33, 25 e 8 kg ha-1 aos 360 DAT. A percentagem de N, proveniente da fixação biológica de N2 em flemingia, foi de aproximadamente 76%, o que propiciou 57 kg ha-1 de N oriundo da fixação biológica, na parte aérea, aos 360 DAT. Os resultados indicam que flemingia é uma espécie que pode contribuir com quantidades significativas de biomassa e nutrientes, especialmente N, sendo promissora para uso como adubo verde e em cultivos em aleias, em sistemas de produção.