Nitrogen fertilizer (15N) leaching in a central pivot fertigated coffee crop

Nitrogen has a complex dynamics in the soil-plant-atmosphere system. N fertilizers are subject to chemical and microbial transformations in soils that can result in significant losses. Considering the cost of fertilizers, the adoption of good management practices like fertigation could improve the N use efficiency by crops. Water balances (WB) were applied to evaluate fertilizer N leaching using 15N labeled urea in west Bahia, Brazil. Three scenarios (2008/2009) were established: i) rainfall + irrigation the full year, ii) rainfall only; and iii) rainfall + irrigation only in the dry season. The water excess was considered equal to the deep drainage for the very flat area (runoff = 0) with a water table located several meters below soil surface (capillary rise = 0). The control volume for water balance calculations was the 0 - 1 m soil layer, considering that it involves the active root system. The water drained below 1 m was used to estimate fertilizer N leaching losses. WB calculations used the mathematic model of Penman-Monteith for evapotranspiration, considering the crop coefficient equal to unity. The high N application rate associated to the high rainfall plus irrigation was found to be the main cause for leaching, which values were 14.7 and 104.5 kg ha-1 for the rates 400 and 800 kg ha-1 of N, corresponding to 3.7 and 13.1 % of the applied fertilizer, respectively.

DESTINO DE FERTILIZANTES NITROGENADOS (15N) EM UM LATOSSOLO AMARELO CULTIVADO COM FEIJÃO CAUPI (Vigna unguiculata L.)

O trabalho foi realizado com o objetivo de estudar o destino de duas formas de fertilizantes nitrogenados enriquecidos com 15N em um latossolo amarelo da Amazônia Central, cultivado com feijão caupi (Vigna unguiculata L.). A aplicação de 30 kg/ha de Ν não mostrou efeito significativo na produção. O balanço do nitrogênio aplicado no final do período da cultura mostrou que a remoção do Ν dos fertilizantes pelos grãos foi, respectivamente, 23 e 25%, com aplicação de sulfato de amônio e uréia; 35% do Ν do sulfato de amônio e 39% da uréia, permaneceram no solo na camada de 0-30 cm. As perdas variaram de 36 a 42% para uréia e sulfato de amônio, respectivamente. Aproximadamente 15% do Ν dos fertilizantes, foi determinado nos horizontes mais profundos, indicando que as perdas de Ν nesse solo são provavelmente devidas à lixiviação e a outros processos não determinados neste trabalho.

Efeito de diferentes épocas e modos de aplicação do nitrogênio na produção do milho, na quantidade de proteína, na eficiência do fertilizante, e na diagnose foliar, utilizando o sulfato de amônio-15N

O experimento foi conduzido em um solo podzólico de Lins e Marília - variação Lins, barro arenoso, localizado no Município de Monte Azul Paulista, do Estado de São Paulo. O híbrido duplo H-6999B foi utilizado. O experimento constou de 8 tratamentos com 6 repetições. A quantidade de nitrogênio aplicado na forma de sulfato de amônio -15N, foi de 100 Kg/ha, e as de fósforo e de potássio foram de 100 Kg P3O5/ha e de 50Kg K2O/ha nas formas de superfosfato simples e de cloreto de potássio, respectivamente. Em relação aos modos de aplicação, os dados mostraram que não houve diferença significativa entre eles, embora as parcelas que receberam o nitrogênio a) em faixa, b) em faixa mais aplicação lateral e c) incorporado mais faixa e mais aplicação lateral, deram produções maiores (7.100 Kg/ha em média). Estes dados foram corroborados pela percentagem do nitrogênio na planta proveniente do fertilizante. A aplicação lateral do nitrogênio, 40 dias após a semeadura, acusou a maior quantidade de proteína (377 Kg/ha) e maior eficiência no aproveitamento do fertilizante e na sua conversão em proteína. Correlação positiva (r = 0,691) foi encontrada entre a produção e a concentração de nitrogênio na folha escolhida para fins de diagnose do estado nutricional da planta de milho.

Adubacão foliar de mudas de café (Coffea arabica, L., var. Mundo Nôvo) com três fontes de nitrogênio - 15N

O presente trabalho foi conduzido com a finalidade de se avaliar o efeito da aplicação foliar no nitrogênio em mudas de café (Coffea arabica L, var. Mundo Nôvo). Para isso, três fontes de fertilizantes nitrogenados - NaNO3, (NH4)2SO4 e (NH2)2CO - enriquecidos com 0,7, 0,6 e 0,4% de átomos de 15N em excesso, respectivamente, foram utilizados, aplicando-as de vários modos: 1) aplicação da dose total de cada fonte de nitrogênio ao solo; 2) aplicação da dose total de cada fonte exclusivamente foliar e 3) aplicação da metade desta dose total ao solo e da outra metade por via foliar, além das correspondentes testemunhas. O desenho experimental foi de blocos ao acaso, com 14 tratamentos e 3 repetições, com parte dos tratamentos em arranjo fatorial. As mudas de café, de 6 meses de idade foram cultivadas em casa de vegetação, durante um período de 7 meses. A seguir, as palantas foram separadas em frações raiz, caule e folha. Sobre estas frações, secas em estufa, pesadas e moídas, procedeu-se às análises químicas do nitrogênio e à determinação da relação isotópica 14N/15N. A produção de matéria seca, a quantidade de nitrogênio absorvido, aquela proveniente do solo e do fertilizante, por cada tratamento, em cada fração e na planta toda. foram utilizados para avaliar o efeito da adubação foliar ds fontes de nitrogênio. Pra a aplicação foliar do nitrogênio, foi construído um sistema espacial de pulverização. De acordo com os resultados obtidos são apresentadas, a continuação, as seguintes inferências. De maneira geral, a aplicação das três fontes de nitrogênio ao solo, seguida pela aplicação combinada ao solo e à folha, deram maior produção de matéria seca, não havendo diferença entre as fontes. Em relação a absorção do nitrogênio total, foi verificada uma maior absorção com a aplicação ao solo das três fontes de nitrogênio. No que diz respeito ao nitrogênio nas plantulas provenientes do fertilizante, a aplicação ao solo foi superior a aplicação foliar, para as três fontes. A porcentagem da eficiência do nitrogênio foi de 39%. Na aplicação foliar, a eficiência do nitrogênio foi 12,8%, 9,7% e 8,6% para nitrato de sódio, a uréia e o sulfato de amônio respectivamente. Na aplicação combinada, metade solo mais metade folha, a eficiência foi de 33,5%, 23,3% e 22,7% para o nitrato de sódio, o sulfato de amônio e a uréia, respectivamente. É difícil, no presente trabalho, explicar a pouca absorção do nitrogênio aplicada por pulverização foliar, destacando-se o nitrato de sódio em relação Ys outras fontes.

Efeitos de épocas e de modos de aplicação do sulfato de amônio- 15N e interação nitrogênio - 15N - fósforo - 32P, na quantidade e teores de N, P, K na planta e na folha do milho, na produção, na quantidade de proteína e eficiência do nitrogênio do fertilizante convertido em proteína

O experimento constou de 10 tratamentos, com 6 repetições. Em todos os tratamentos, o fósforo - 32P foi aplicado em faixa, enquanto que variam os modos de aplicação de nitrogênio - 15N, o qual foi incorporado ao solo, ou colocado na mesma faixa que o superfosfato, ou em faixa em separado, na semeadura, ou aplicado lateralmente 35, 63, 73 e 82 dias após a semeadura. A quantidade de nitrogênio foi de 80 kg/ha na forma de sulfato de amônio - N e a de fósforo de 15 kg/ha na forma de superfosfato - 32P. Verificou-se que: 1) maior produção foi obtida quando o nitrogênio e o fósforo foram misturados e aplicados em faixa na semeadura; 2) menor produção e menor quantidade de proteína foram obtidas quando o fósforo foi aplicado em faixa e o nitrogênio aplicado lateralmente 83 dias após a semeadura; 3) a aplicação do fósforo em faixa na semeadura e a aplicação do nitrogênio lateralmente, 63 dias apos a semeadura deu ensejo a maior quantidade de proteína e a maior eficiência do nitrogênio do fertilizante na sua conversão em proteína; 4) em relação a percentagem do fosforo na planta proveniente do fertilizante, a absorção de fósforo foi maior quando o nitrogênio e o fósforo foram misturados e aplicados na mesma faixa, indicando, assim, um efeito do NH* na absorção do fósforo, porem este efeito desapareceu aos 63 dias. Em relação a % NPPF, houve um efeito de curta duração do fósforo na absorção do nitrogênio; 5) o milho continua absorvendo o nitrogênio do fertilizante, mesmo quando aplicado, lateralmente, aos 73 dias e 83 dias após a semeadura, com reflexo positivo no aumento do teor e quantidade de proteína; 6) a folha do milho +2 pode ser escolhida para analises 73 dias após a semeadura como indicador do estado nutricional do milho em nitrogênio e fósforo. No caso do potássio, a folha +2 devera ser analisada 117 dias após a semeadura; 7) o super fosfato na dose utilizada constituiu um fator limitante na produção.

Efeito do déficit de água no aproveitamento do nitrogênio - 15n na cultura do trigo

Três fontes de nitrogênio - 15n foram utilizadas: sulfato de amônio, nitrato de amônio e uréia. Elas foram aplicadas no plantio de dois modos: a lanço e a seguir incorporadas ao solo, ou no sulco de plantio. Determinou-se a eficiência de utilização do nitrogênio - 15n aplicado no plantio e no perfilhamento, sendo respectivamente, em media 14 e 13% do nitrogênio aplicado e utilizados pelo trigo. Obtiveram-se valores de 16 e 12% de eficiência do nitrogênio - 15n aplicado no sulco de plantio ou a lanço e a seguir incorporado ao solo, respectivamente.

Destino de adubos nitrogenados marcados com 15N em amostras de dois solos da Amazônia central

Foi estudado, em condições de casa de vegetação, em Nancy (França), em 1992, o destino de duas formas de fertilizantes nitrogenados, marcados com 15N, sulfato de amônio e uréia, em amostras do horizonte A de dois principais solos da Amazônia Central, classificados como latossolo amarelo e podzólico vermelho-amarelo. A planta teste foi o "rye-grass" da Itália (Lolium multiflorum L.). Em ambos os solos, a uréia foi mais bem utilizada do que o sulfato de amônio. Entre 60 e 70% do N aplicado como uréia foi absorvido pela planta, enquanto, com a aplicação de sulfato de amônio, esses valores variaram entre 44 e 49%. O balanço do 15N no final do ciclo da cultura mostrou que a imobilização do N nos dois solos foi maior na presença de uréia que na de sulfato de amônio. As perdas, estimadas por diferença, foram mais elevadas no tratamento com sulfato de amônio. Considerando que perdas por lixiviação foram praticamente nulas com a técnica de cultivo utilizada, elas devem ter ocorrido essencialmente por via gasosa.

Eficiência da fertilização nitrogenada com uréia (15N) em Brachiaria brizantha cv. Marandu associada ao parcelamento de superfosfato simples e cloreto de potássio

Em pastagens, a avaliação da eficiência do processo de fertilização com N-uréia é importante em virtude das altas doses utilizadas. Vários trabalhos relatam que a aplicação de uréia associada com cloreto de potássio (KCl) e superfosfato simples (SFS) pode melhorar a sua eficiência. Na recuperação de pastagens degradadas ou em sistemas de exploração intensiva, as quantidades de KCl e SFS empregadas como fertilização corretiva são altas e aplicadas em novembro, no início da estação das águas. O parcelamento do KCl e SFS associado às coberturas nitrogenadas com uréia seria de fácil adoção sem custos adicionais. Com o objetivo de avaliar este manejo, foi desenvolvido um experimento em que se realizou o balanço anual da aplicação de 15N da uréia quando o SFS e, ou, o KCl foram parcelados, associados à aplicação da uréia em cinco coberturas, ou quando ambos foram aplicados de uma só vez, no mês de novembro. A maior produção de forragem ocorreu quando o SFS foi parcelado, seguido pelo parcelamento do KCl, da aplicação única de ambos e, finalmente, do parcelamento dos dois. A recuperação do N-uréia na parte aérea e no sistema solo-pastagem não diferiu com os tratamentos. Entretanto, a recuperação na coroa da planta e no sistema radicular diferiu entre os tratamentos e mostrou-se positivamente correlacionada com a produção de forragem. A recuperação de fertilizante na liteira foi favorecida pelo parcelamento do KCl. Apesar de não ter sido verificado aumento na recuperação total do sistema entre os tratamentos, o parcelamento do KCl e do SFS tem sido indicado por melhorar a recuperação do N-uréia em várias estruturas da planta, refletindo em maior produção da forrageira.

Recuperação do nitrogênio (15N) da uréia e da palhada por soqueira de cana-de-açúcar (Saccharum spp.)

Desenvolveu-se um experimento com vistas em avaliar a utilização do nitrogênio mineralizado da palhada (15N) e do nitrogênio da uréia (15N) aplicada em soqueira de cana-de-açúcar. O experimento foi desenvolvido em campo, num Argissolo Vermelho-Amarelo (Paleudalf), no município de Piracicaba (SP), de outubro de 1997 a agosto de 1998, e constou de quatro tratamentos: (T1) mistura de vinhaça e uréia aplicada em área total sobre o solo coberto com palhada-15N; (T2) mistura de vinhaça e uréia-15N aplicada em área total sobre o solo coberto com palhada; (T3) mistura de vinhaça e uréia-15N aplicada em área total sobre o solo sem a palhada; (T4) uréia-15N enterrada em sulcos nos dois lados das linhas da cana, com prévia aplicação de vinhaça sobre o solo sem cobertura de palhada. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, com quatro repetições. Comparações de componentes de produtividade da cultura, da acumulação de nitrogênio pela parte aérea e da utilização do nitrogênio da uréia-15N e do mineralizado da palhada-15N, foram realizadas entre os tratamentos. O desenvolvimento vegetal deu-se em um ciclo de 315 dias e foi semelhante nas condições com ou sem palhada de cana-de-açúcar. Do nitrogênio total acumulado na parte aérea da soqueira de cana-de-açúcar, 10 a 16 % foi absorvido do fertilizante e, em média, 4 % do N mineralizado da palhada. A eficiência de utilização do nitrogênio da uréia pela soqueira de cana-de-açúcar foi em média de 17 %, não havendo diferenças entre os tratamentos, e o da palhada foi em média de 8 %. O nitrogênio da palhada foi disponibilizado para a planta no final do ciclo da cultura.

Utilização do nitrogênio (15N) residual de coberturas de solo e da uréia pela cultura do milho

Geralmente, grande parte do N de fertilizantes minerais e de plantas de cobertura de solo não é aproveitada pelo milho no cultivo imediato à aplicação, o qual pode ser absorvido pelas culturas cultivadas subseqüentemente. O objetivo deste trabalho foi avaliar o aproveitamento pelo milho do N residual da uréia, da crotalária (Crotalaria juncea) e do milheto (Pennisetum americanum) marcados com 15N, aplicados ao milho cultivado em sistema plantio direto, no ano agrícola anterior, num Latossolo Vermelho distroférrico no Cerrado. O estudo foi desenvolvido na fazenda experimental da Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira-UNESP, Selvíria (MS), em áreas distintas. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com 15 tratamentos e quatro repetições, aplicados ao milho em 2001/02 e 2002/03. Os tratamentos foram dispostos em esquema fatorial 3 x 5, compreendendo a combinação de três coberturas de solo: crotalária juncea, milheto e vegetação espontânea (pousio), e cinco doses de N-uréia: 0, 30, 80, 130 e 180 kg ha-1. Após a colheita do milho, as duas áreas permaneceram em pousio nas entressafras e, em seguida, cultivadas novamente com milho, safras 2002/03 (experimento 1) e 2003/04 (experimento 2), utilizando adubação similar em todas as parcelas, para distinguir o efeito do N residual. O aproveitamento médio do N residual da parte aérea do milheto e da crotalária pelo milho foi inferior a 3,5 e 3 %, respectivamente, da quantidade inicial. A quantidade de N residual da uréia absorvida pelo milho aumentou de forma quadrática, no experimento 1, e linear, no experimento 2, em relação à dose de N aplicada, sendo o aproveitamento desta inferior a 3 %. As coberturas de solo não influenciaram o aproveitamento pelo milho do N residual da uréia, e vice-versa.

Influência do etil-trinexapac no acúmulo, na distribuição de nitrogênio (15N) e na massa de grãos de arroz de terras altas

A garantia de alta produtividade de grãos de arroz no sistema de cultivo irrigado por aspersão tem estimulado a utilização de maiores doses de fertilizantes, principalmente os nitrogenados. Contudo, o manejo inadequado da adubação nitrogenada pode resultar em acamamento das plantas. A aplicação de reguladores vegetais pode carrear fotoassimilados para produção de grãos em detrimento do crescimento vegetativo excessivo. Este trabalho teve por objetivos: avaliar a influência do regulador de crescimento etil-trinexapac nas características de crescimento da planta e no acúmulo e distribuição de N (15N) nas partes e na planta inteira de arroz; e verificar a contribuição do N absorvido em diferentes estádios de desenvolvimento na formação da panícula, nos componentes do rendimento e na massa de grãos de arroz. O experimento foi realizado em casa de vegetação, sob condições controladas. Os tratamentos foram constituídos de não-aplicação ou aplicação de regulador de crescimento vegetal (0 e 200 g ha-1 i.a. de etil-trinexapac) em quatro estádios de desenvolvimento das plantas (1 - início ao final do perfilhamento, 2 - final do perfilhamento à diferenciação do primórdio da panícula, 3 - diferenciação do primórdio da panícula ao florescimento e 4 - florescimento à maturação fisiológica). Foi utilizado o delineamento experimental de blocos ao acaso, dispostos em esquema fatorial 2 x 4, com três repetições. As plantas foram postas em um grupo de 48 vasos. Em um grupo de 24 vasos, com solução nutritiva e NH4SO4 enriquecido (15N), no início de cada estádio preestabelecido de desenvolvimento da planta ao final de cada um deles, as plantas foram coletadas e separadas em suas partes constituintes. Em outro grupo de vasos (24 vasos), no final de cada estádio, em vez de serem coletadas, as plantas voltavam a se desenvolver em solução nutritiva com NH4SO4 natural, para então serem coletadas no final do ciclo. O regulador de crescimento vegetal reduziu a altura das plantas e o acúmulo de 15N na panícula e promoveu a redistribuição do 15N absorvido e o aumento do 15N acumulado na raiz, colmo+bainha e folhas. A contribuição de 15N absorvido, em cada estádio estudado, para formação da panícula aumentou com o desenvolvimento das plantas, em menor proporção na presença do regulador de crescimento utilizado. O etil-trinexapac influenciou negativamente os componentes do rendimento e a massa de grãos de arroz.

Manejo da adubação nitrogenada e utilização do nitrogênio (15N) pelo milho em Latossolo Vermelho

O N é o nutriente absorvido em maior quantidade pelo milho, o que mais influencia a produtividade de grãos e o de manejo mais complexo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de doses e parcelamentos de N, na forma de uréia 15N, sobre a produtividade de grãos, o aproveitamento do N do fertilizante e a quantidade de N nativo do solo absorvida pelo milho em um Latossolo Vermelho. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados com nove tratamentos e quatro repetições, compreendido de cinco doses de N: 0, 55, 95, 135 e 175 kg ha-1 de N, aplicando-se 15 kg na semeadura e o restante em diferentes estratégias de parcelamentos: 40 e 80 kg ha-1 no estádio de oito folhas ou ½ no estádio de quatro folhas + ½ no estádio de oito folhas; 120 kg ha-1 fracionados em ½ + ½ ou ¹/3 + ¹/3 + ¹/3 no estádio de quatro, oito ou 12 folhas; e 160 kg ha-1 parcelados em ¼ + ³/8 + ³/8 ou ¼ + ¼ + ¼ + ¼ no estádio de quatro, oito, 12 folhas ou de florescimento e polinização. O aproveitamento do N do fertilizante pelo milho foi, em média, de 39 % e o solo foi a principal fonte do nutriente para a cultura. A aplicação de 135 kg ha-1 de N parcelados em três vezes, até o estádio de oito folhas, proporcionou maior aproveitamento do N do fertilizante (52 %) e maior produtividade de grãos.

Fertilizer 15N balance in a coffee cropping system: a case study in Brazil

Knowledge about the fate of fertilizer nitrogen in agricultural systems is essential for the improvement of management practices in order to maximize nitrogen (N) recovery by the crop and reduce N losses from the system to a minimum. This study involves fertilizer management practices using the 15N isotope label applied in a single rate to determine the fertilizer-N balance in a particular soil-coffee-atmosphere system and to deepen the understanding of N plant dynamics. Five replicates consisting of plots of about 120 plants each were randomly defined within a 0.2 ha coffee plantation planted in 2001, in Piracicaba, SP, Brazil. Nine plants of each plot were separated in sub-plots for the 15N balance studies and treated with N rates of 280 and 350 kg ha-1 during 2003/2004 and 2004/2005, respectively, both of them as ammonium sulfate enriched to a 15N abundance of 2.072 atom %. Plant shoots were considered as separate parts: the orthotropic central branch, productive branches, leaves of productive branches, vegetative branches, leaves of vegetative branches and fruit. Litter, consisting of dead leaves accumulated below the plant canopy, was measured by the difference between leaves at harvest and at the beginning of the following flowering. Roots and soil were sampled down to a depth of 1.0 at intervals of 0.2 m. Samples from the isotopic sub-plots were used to evaluate total N and 15N, and plants outside sub-plots were used to evaluate dry matter. Volatilization losses of NH3 were estimated using special collectors. Leaching of fertilizer-N was estimated from deep drainage water fluxes and 15N concentrations of the soil solution at 1 m soil depth. At the end of the 2-year evaluation, the recovery of 15N applied as ammonium sulfate was 19.1 % in aerial plant parts, 9.4 % in the roots, 23.8 % in the litter, 26.3 % in the fruit and 12.6 % remaining in the 0_1.0 m soil profile. Annual leaching and volatilization losses were very small (2.0 % and 0.9 %, respectively). After two years, only 6.2 % N were missing in the balance (100 %) which can be attributed to other non-estimated compartments and experimental errors. Results show that an enrichment of only 2 % atom 15N allows the study of the partition of fertilizer-N in a perennial crop such as coffee during a period of two years.

Recuperação de 15N-ureia no sistema solo-planta de pastagem de capim-tanzânia

O atrativo econômico e o impacto ambiental da adubação nitrogenada em pastagens dependem da eficiência de uso do nitrogênio (N) do fertilizante no sistema solo-planta. Entretanto, a recuperação do 15N-ureia em pastagem de Panicum maximum cv. Tanzânia, uma das forrageiras mais utilizadas na intensificação de sistemas pastoris, permanece desconhecida. Este experimento, seguindo um delineamento de blocos completos casualizados, com quatro tratamentos (0, 40, 80 e 120 kg ha-1 de N-ureia) e três repetições, foi realizado para determinar a recuperação do 15N-ureia pelo capim-tanzânia. A produção de forragem, o teor de N total e a quantidade de N na planta não foram afetados pelas doses de 15N-ureia, refletindo as elevadas perdas do N aplicado nas condições do experimento. Entretanto, a baixa eficiência agronômica do uso da ureia pode ser explicada pelo decréscimo da recuperação do N do fertilizante no sistema solo-planta com o aumento da dose de 15N-ureia em situações climáticas bastante adversas, que contribuíram para aumentar as perdas de 15N-ureia no sistema solo-planta.

Absorção foliar pelo capim-tanzânia da amônia volatilizada do 15N-ureia aplicado ao solo

Avaliou-se o efeito da dose de N-ureia (40, 80 e 120 kg ha-1 de N) e da distância (0, 27 e 35 cm) entre dreno (folhas) e fonte (ureia aplicada ao solo) sobre a absorção foliar de amônia por pastagem de Panicum maximum cv. Tanzânia. Adotou-se um delineamento inteiramente casualizado no esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições. Não houve efeito da distância sobre a absorção foliar de amônia (p > 0,05), mas esta diminuiu exponencialmente (p < 0,05) com o incremento das doses de N-ureia ou da taxa de volatilização de amônia, variando de 2,5 a 16,4 % do N volatilizado.